近日，中国科学技术大学潘建伟、陈腾云等与清华大学马雄峰研究组合作，首次在实验上实现了模式匹配量子密钥分发，相关研究成果于1月17日发表在《物理评论快报》上。
量子密钥分发基于量子力学基本原理，可以实现理论上无条件安全的保密通信，因此在近几十年来一直是学术界的研究热点。模式匹配量子密钥分发协议是由马雄峰研究组于2022年提出的一种新型测量设备无关量子密钥分发协议。
潘建伟、陈腾云研究组基于马雄峰研究组提出的模式匹配量子密钥分发协议，利用极大似然估计的数据后处理方法精确地估算出两个独立激光器的频率差用于参数估计，并结合中科院上海微系统所尤立星团队研制的高效率单光子探测器，实现了实验室标准光纤百公里级、200公里级、300公里级以及超低损光纤400公里级的安全成码，相较于之前的原始测量设备无关量子密码实验，成码率有明显提升，并且在300公里和400公里距离上较之前实验成码率提升了3个数量级。
研究成果表明，模式匹配量子密钥分发在不需激光器锁频锁相的条件下，可以实现远距离安全成码且在城域距离有较高成码率，极大地降低了协议实现难度，对未来量子通信网络构建具有重要意义。
