国际权威期刊+1!国科量子参与实现自由空间/光纤混合信道下的参考系无关量子密钥分发系统实验验证

近日,国科量子通信网络有限公司与中山大学、上海交通大学等单位合作完成的研究成果在光学领域权威期刊《Photonics Research》发表。该成果实现了自由空间/光纤混合信道下的参考系无关量子密钥分发(RFI-QKD)系统现场实验验证。成果依托公司在京沪干线、国家广域量子保密通信骨干网以及“墨子号”“济南一号”等重大工程中形成的技术积淀与工程经验,充分展现了公司多年来深耕量子通信技术领域的技术创新能力。

 

2026年7月27日,国科量子公司与中山大学、上海交通大学等单位完成的论文“Experimental demonstration of reference-frame-independent quantum key distribution with a free-space/fiber integrated channel”在光学领域权威期刊《Photonics Research》发表。论文采用了基于RFI-QKD协议,实现了7 km城市自由空间与75 km光纤组合信道环境下的RFI-QKD系统实验验证。该方案采用量子比特同步机制,剔除传统系统必需的强光参考校准与时钟同步信号,量子态可在自由空间、光纤两种信道间直接耦合传输,无需额外的编解码环节。

 

实验系统完成12 h无人值守连续稳定测试,在7 km自由空间搭配75 km光纤的极限传输条件下,安全密钥速率可达799.2 bits/s;采用四态简化协议,接收端可全被动探测,对大气湍流、能见度波动具备强抗干扰能力,适配卫星、无人机、车载等移动节点组网场景。国科量子公司多位研究人员作为合作作者,负责自由空间光学跟瞄系统的技术攻关和系统研制工作。

 

 

作为国内较早开展量子通信技术研究与应用的企业,国科量子公司长期围绕天地一体化量子网络,致力于关键技术研发、产品研制与工程化落地。

 

一方面,公司围绕国家量子通信基础设施建设重大需求,负责国家发改委支持的国家广域量子保密通信骨干网的建设与运营[1],负责量子保密通信京沪干线的运行管理[2],并参与“墨子号”“济南一号”等国家级量子通信工程[3],在星地一体、级联组网等领域积累了丰富扎实的经验和能力。

 

另一方面,公司围绕核心设备自主可控与系统组网能力提升,持续开展技术攻关与实践,自主突破量子密钥路由器、量子卫星运控系统、分布式密钥资源池等核心产品,形成覆盖星地链路、骨干网、城域网等多场景的关键设备体系,为天地一体化量子通信网络的构建与应用奠定了坚实基础。

 

论文链接:https://doi.org/10.1364/PRJ.584302

 

[1] Chen H Z, Li M H, Wang Y Z, et al. Implementation of carrier-grade quantum communication networks over 10000 km[J]. npj Quantum Information, 2025, 11(1): 137.

[2] Chen Y A, Zhang Q, Chen T Y, et al. An integrated space-to-ground quantum communication network over 4,600 kilometres[J]. Nature, 2021, 589(7841): 214-219.

[3] Li Y, Cai W Q, Ren J G, et al. Microsatellite-based real-time quantum key distribution[J]. Nature, 2025, 640(8057): 47-54.