日前从北京市科委得悉，北京量子信息科学研究院袁之良团队与南京大学物理学院副教授尹华磊协作，近来初次在试验上完成了打破安全码率-间隔边界的异步丈量设备无关量子密钥分发（也称“形式匹配量子密钥分发”），成功完成508公里光纤量子通讯，以及破纪录的城际密钥率和双光子干与间隔。该研究成果对商用化、高安全城际量子密钥分发体系和我国构建经济高效的城际量子安全网络具有极端重大意义。相关研究成果日前宣布在世界闻名学术期刊《物理谈论快报》上。
据介绍，点对点量子密钥分发（QKD）的密钥率跟着信道的损耗呈线性衰减。双场量子密钥分发（TF-QKD）能够使得密钥率以信道衰减的平方根线性下降，因此受到了极大的重视并取得了极大的成功。但双场协议体系完成杂乱，常常要相位盯梢、频率校准等模块来确保安稳的长间隔单光子干与。尹华磊等于2022年提出一种新颖的异步丈量设备无关量子密钥分发（Asynchronous MDI-QKD）协议，该协议经过经典后处理完成时刻复用，构建了双光子贝尔态，建立起MDI-QKD与TF-QKD之间的桥梁。后丈量配对技能可大起伏的下降TF-QKD体系中对激光源、相位安稳性等的严厉要求，在中长间隔还可完成更高的安全密钥率。
袁之良团队根据异步丈量设备无关量子密钥分发协议与新式的呼应过滤办法，研制出200微秒时刻间隔内仍可进行安稳异步双光子干与的量子密钥分发体系，初次在无需相位盯梢技能且进行了严厉的组合安全有限密钥剖析的情况下突破了安全码率边界。该试验作业完成了创纪录的双光子干与间隔和城际密钥率，将MDI-QKD的最大光纤传输间隔从404公里提高到508公里。在400公里处其密钥率比较之前提高了6个数量级，201公里与306公里处的安全密钥率别离超越57000比特/秒与5000比特/秒，可满意语音通讯等实时加密需求。
