作者:INRIM-Istituto Nazionale di Ricerca metro logica
信用:Unsplash/CC0公共领域
意大利国家计量科学研究所(INRIM)与东芝欧洲公司合作，在200公里的意大利量子主干网上进行的一项实验表明，相干激光干涉测量法大大提高了远程真实网络中量子密钥分发协议的性能
这项研究已经发表在《自然通讯》上
量子密钥分发(QKD)协议使加密密钥能够在远程方之间共享，并具有量子力学定律所保证的内在安全性
这是通过单光子的传输实现的，光子是构成光的基本粒子
对这一主题的兴趣远远超出了科学界，现在具有很强的战略和商业相关性
欧盟委员会在“欧洲量子通信基础设施”倡议下，旨在未来10年内将量子密钥分发技术集成到整个欧盟的特定服务中，INRIM将与OQTAVO项目一起参与该基础设施的设计
实现长距离量子网络的主要障碍之一是量子信号的“脆弱性”:单光子状态携带的能量极低，这使得它们几乎无法被探测到，更何况99%的信号是通过电信光纤传输100公里后丢失的
此外，剩余单光子态携带的信息严重失真
印度遥感研究所已经在计量背景下研究了这些问题，并与其他国家遥感研究所合作，开发了特定的激光干涉测量技术，能够恢复通过长距离光纤传输的信息
如今，这些技术是最先进的原子钟比较的核心
现在，通过协同利用相干激光干涉测量法、单光子技术和量子计量学，INRIM表明单光子状态中包含的信息可以得到显著改善，从而降低错误率并增加交换信息的长度
这些改进为利用双场量子密钥分发技术的更高效的QKD协议铺平了道路，该技术目前被视为最有希望用于长距离量子网络的候选技术
实验沿着意大利量子主干网200公里的跨度进行，这是一个1800公里的基础设施，由INRiM开发，用于将原子时间和频率分配给意大利的研究设施和高科技公司，以及基础物理、地球物理遥感和量子技术的科学应用
这项研究也是与东芝欧洲公司(商业量子技术产品开发的领先公司)和活跃在意大利北部的网络提供商TOP-IX联盟合作的结果，后者将其部分基础设施用于这项研究
这种协同作用使研究人员在开发欧洲量子通信基础设施的道路上取得了杰出的成果
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