徹底告別獨(dú)占光纖時(shí)代! 九州量子取得量子通信波分混傳技術(shù)突破

　　量子密鑰技術(shù)是最新的可證明安全性的密碼技術(shù)，得到了國(guó)家的高度重視。然而，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，無(wú)論其設(shè)備成本還是其使用成本均居高不下，尤其在使用方面，因其需要獨(dú)占一根光纖，導(dǎo)致用戶即使買(mǎi)得起設(shè)備也用不起。換言之，在運(yùn)營(yíng)商光纖資源緊張的現(xiàn)實(shí)情況下，要想大幅度降低量子密鑰的使用成本，必須解決量子密鑰設(shè)備獨(dú)占光纖的問(wèn)題。

　　針對(duì)此問(wèn)題，九州量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)，終于在近期徹底解決了這一難題。九州量子副總裁、中科大物理學(xué)博士趙義博在接受采訪時(shí)宣布，九州量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)已在量子通信與傳統(tǒng)光通信波分復(fù)用混傳技術(shù)中取得進(jìn)展，多個(gè)指標(biāo)達(dá)到實(shí)用化水準(zhǔn)。

　　“二”合“一”，大幅降低量子密鑰使用成本

　　目前，大部分的量子通信產(chǎn)品需要兩根光纖進(jìn)行工作，即一根光纖傳輸量子光信號(hào)，另一根光纖以傳統(tǒng)光通信的形式來(lái)傳輸量子通信協(xié)議所需的后處理信息。單純的量子通信分為量子光的發(fā)送與接收，以及經(jīng)典信息的傳輸，經(jīng)典信息的傳輸是量子通信必不可少的輔助手段，尤其量子通信的后處理必須要通過(guò)傳統(tǒng)的通信方式傳輸，沒(méi)有后處理就無(wú)法最終生成密鑰。

　　所謂的量子光的發(fā)送與接收，也就是將需要傳遞的隨機(jī)信息編碼到一個(gè)光子上，并將該光子通過(guò)光纖傳送給接收者。由于單個(gè)光子極其微弱，絲毫的光噪聲便可將其淹沒(méi)。為保證信號(hào)傳輸不受干擾，此前單光子的傳輸需要獨(dú)占一根光纖，且該光纖同一時(shí)間不得傳輸其他信號(hào)。

　　早些時(shí)候的設(shè)備，量子光需要一根光纖，后處理的經(jīng)典信息需要一根光纖，一對(duì)量子通信設(shè)備通常需要兩根獨(dú)立的光纖。

　　但是，在現(xiàn)有建設(shè)成的網(wǎng)絡(luò)里，光纖資源較為緊張。要想大幅度降低量子密鑰的使用成本，就必須解決量子通信設(shè)備占用光纖資源的問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題，九州量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)，將量子光和經(jīng)典光通信的波分復(fù)用混傳技術(shù)做了針對(duì)性的優(yōu)化，將兩根光纖的消耗變?yōu)橐桓?，讓量子通信服?wù)和雙向高速率光通信業(yè)務(wù)單纖雙向共存。

　　一根光纖無(wú)縫融合量子通信與經(jīng)典通信成為可能

　　事實(shí)上，在波分復(fù)用的實(shí)踐過(guò)程中，如何將不同波長(zhǎng)的光分離開(kāi)，如何使得不同波長(zhǎng)的光在同一光纖中傳遞時(shí)不會(huì)相互影響其強(qiáng)弱度，如何優(yōu)化單光子探測(cè)器等問(wèn)題都是研發(fā)過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題。畢竟，相比于單光子信號(hào)，在光纖里和量子光共存的其他強(qiáng)光信號(hào)引入量子接收機(jī)的非線性噪聲非常之強(qiáng)，有時(shí)甚至?xí)屃孔油ㄐ艧o(wú)法正常運(yùn)行。

　　在解決方案中，九州量子團(tuán)隊(duì)采用了優(yōu)化的波長(zhǎng)配置技術(shù)，優(yōu)化的經(jīng)典光發(fā)射功率，以及先進(jìn)的光學(xué)放大技術(shù)，使得量子光可以和最高10Gbps的高速率的經(jīng)典光通信業(yè)務(wù)在一根光纖中雙向共存，既能保證量子通信在最高50km的城域網(wǎng)距離下正常工作，也能保證經(jīng)典光的傳輸速率和誤碼率符合光通信行業(yè)規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該成果使得政企專(zhuān)網(wǎng)場(chǎng)景、數(shù)據(jù)災(zāi)備等場(chǎng)景下，只占用一根光纖纖芯就能實(shí)現(xiàn)安全的秘鑰分配和雙向高速業(yè)務(wù)加密傳輸?shù)亩鄻I(yè)務(wù)共存方案成為現(xiàn)實(shí)，在成本和易用性上都具有一定優(yōu)勢(shì)。

　　據(jù)了解，未來(lái)九州量子團(tuán)隊(duì)將會(huì)基于該技術(shù)，把單纖雙向波分復(fù)用量子通信和傳統(tǒng)光通信的工作距離拓展到80km，使得量子通信和骨干網(wǎng)距離的光通信業(yè)務(wù)在一根光纖的無(wú)縫融合成為可能。

　　趙義博說(shuō)，量子技術(shù)要想快速落地產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，必須同經(jīng)典通信技術(shù)和密碼技術(shù)緊密結(jié)合。只要做好技術(shù)融合和人員搭配，量子保密通信將迎來(lái)飛速發(fā)展。

　　轉(zhuǎn)自：易特網(wǎng)

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