3700千米组网,北大打造全球首个大范围量子通讯芯片收集

2月12日消息，北京大学宣布，该校团队联合攻关，在《自然》发表突破性研究成果。

他们成功构建全球首个基于集成光量子芯片的大规模量子密钥分发网络——未名量子芯网，在量子通信芯片化、规模化发展上实现关键跨越。

该网络攻克了双场量子密钥分发的技术难题，支持20个芯片用户并行通信，两两无中继通信距离达370公里，组网能力达3700公里，芯片用户规模与组网能力均居国际领先。

基于光量子芯片的“未名号”大规模量子密钥分发网络：a，双场量子密钥分发芯片网络架构。b,20个QKD芯片和微梳光源芯片实物照片

研究团队研制出全功能集成的量子密钥发送芯片与光学微腔光频梳光源芯片，验证了磷化铟和氮化硅材料体系的优越性，晶圆级加工良率高、扩展性强，为量子芯片低成本大规模制备奠定工艺基础。

团队采用波分复用技术与双波长信道相位追踪方案，有效抑制光源噪声、补偿量子信号相位，在370公里传输中突破无中继线性码率极限，还在490公里闭环光纤链路中实现稳定安全成码。

这也是2004年量子密钥分发芯片概念提出后，该领域首个发表于《自然》《科学》正刊的成果。

《自然》期刊四位匿名审稿人一致认为：“该工作是量子芯片与量子网络领域的重大突破，所展示的量子芯片网络具备显著的大规模扩展能力”。