记者从中国科大获悉，近日，该校郭光灿院士团队在实用化量子密钥分发研究方面取得重要进展。相关团队突破量子态制备和单光子探测技术在高速、高信噪比和集成度方面的相互制约难题，首次利用半导体单光子探测器，实现了超越超导探测系统的安全密钥率纪录。

量子密钥分发是量子保密通信中的关键技术之一。简单来说，它是把通信双方需要使用的“密钥”编码在量子态中进行传输，一旦传输过程被窃听，量子态就会发生变化，从而被通信双方察觉。因此，量子密钥分发被认为是一种具备信息论安全的保密通信手段。

随着量子通信逐步走向实际应用，如何在保障安全性的同时实现更高密钥率，并兼顾设备部署的便利性，成为这一领域的重要问题。近年来，依托高性能超导探测系统，量子密钥分发的安全密钥率不断提升，但这类系统通常需要复杂的低温制冷条件，设备成本较高、部署难度较大，限制了其进一步规模化应用。

此次研究的突破在于，团队在不依赖低温制冷等复杂条件的情况下，利用集成化量子态制备方案和半导体单光子探测技术实现了高密钥率和稳定运行。实验中，该系统在10公里和100公里光纤链路上，分别实现了60.33Mbps和3.08Mbps的安全密钥率，达到国际领先水平。

这意味着，在金融交易、政务通信、能源电力、数据中心、云计算等对通信安全和带宽要求较高的场景中，高速率实用化量子密钥分发技术将有望进一步提升关键数据传输的安全水平，并为量子通信未来规模化部署打下基础。