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新型测试线路挑战量子传输极限
发布时间：
2025-09-08 14:28:38
作者：
管理员
防窃听通信对互联社会具有核心意义。量子物理学为此提供了理论基础：它使量子密钥分发等实用技术成为可能。借助卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）于2025年1月22日启用的新型光纤测试线路，研究人员旨在传输、测试和改进这类密钥。此外，他们还计划构建一个量子网络，实现量子计算机之间的互联。
量子密钥是防窃听通信的核心
通过这条新型光纤测试线路，研究人员采用高相干激光等尖端技术来生成和传输量子密钥。这些密钥基于物理定律，不同于以往基于数学假设、可能被未来量子计算机破解的密钥，因此对防窃听通信至关重要。这条20公里长的量子光学传输线路连接了KIT南校区和北校区配备精密激光器和低温恒温器的特制实验室。其光纤导芯直径仅约9微米——相比之下，人类发丝直径约为60微米。
量子研究的重要平台
KIT研究副校长Oliver Kraft教授表示："量子通信对KIT具有重大战略意义。令人欣喜的是，这条测试线路为研究人员探索量子物理潜力提供了重要基础设施。我们正通过此举推动量子网络技术研发走向实际应用，作出决定性贡献。"
创新密钥传输协议
KIT物理研究所项目负责人David Hunger教授指出："现在我们可以利用这条光纤测试平台推进量子密钥分发、进行基础特性分析并将其融入经典通信系统。"基于此，科研团队正在开发新型密钥传输协议。"我们希望通过新方法提高量子密码学的效率和实用性，例如与量子安全通信领域初创企业KEEQuant合作。借助特殊材料，我们将产生高纯度量子光（即单光子）从而提升传输速率。"
构建量子网络
研究人员正分阶段构建量子网络以探索未来量子互联网。重点聚焦两个关键步骤：一是将量子信息存储于专用量子存储器，二是实现存储器间的量子纠缠。这将使量子中继器成为可能，实现长距离量子信息传输。由于纠缠是量子计算机的基本要素，通过光学传输纠缠态可实现量子互联网中的计算机互联。
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