廣西大學團隊研製出晶片化量子保密通信器件與系統

量子密鑰分發(Quantum Key Distribution,QKD)作為量子通信中最成熟的技術之一,也是量子資訊時代保障資訊安全的關鍵方案。利用硅基整合技術的CMOS相容性、多功能性以及可大規模整合等優勢發展小型化、低成本和魯棒性的QKD系統是進一步推動QKD技術實用化和商用化的關鍵。受限于當前晶片和器件工藝水準,如何構建一個完全整合的QKD系統是當前國內外的研究難點。

密算核芯團隊負責人韋克金指導團隊成員實驗(項目團隊供圖)

2016年,韋克金老師依託于廣西大學物理科學與工程技術學院相對論天體物理重點實驗室組建量子資訊與量子光學實驗室(密算核芯團隊),並與中國科學技術大學、國家資訊光電子創新中心等單位深入合作,致力於攻克完全整合的QKD系統的技術挑戰。在前期研究的基礎上,利用國家資訊光電子創新中心肖希博士團隊自主開發的高性能硅光子器件IP和晶圓級硅光工藝,歷經多次實驗和數據分析,研發出用於偏振編碼QKD的編碼器和解碼器晶片,實現資源節約型的全整合QKD系統,分別針對性地解決了商用化QKD中所面臨的産品成本高、魯棒性低、體積大三大痛點難題。此外,深根于領域的技術難點,發展的基於量子比特的異地時鐘同步技術和偏振反饋技術極大地降低了系統複雜性,進一步增強系統的魯棒性。相應成果發表于《Photonics Research》、《Chip》、《Physical Review X》等國際著名期刊上,取得多項專利授權,並獲得中國通信院、中國通信標準化協會、科大國盾量子技術股份有限公司的關注。

密算核芯團隊成員測試研發晶片性能(項目團隊供圖)

團隊所研發的産品和技術獲得了美國MIT林肯實驗室教授、IEEE Fellow,Paul W. Juodawlkis等國內外同行的高度評價,相應的産品經過賦同量子科技(浙江)有限公司、國科量子通信網路有限公司等企業試用,獲得行業廣泛好評。目前已與賦同量子科技(浙江)有限公司達成産品技術全面合作協議。

團隊負責人韋克金參加第六屆硅光産業論壇(項目團隊供圖)

在帶動量子産業經濟發展,促進學術成果轉化的同時,該團隊積極關注學術界和産業界的技術壁壘,致力於填補國內量子通信領域的技術空白,積極推動國家量子通信網路的構建,為我國資訊安全貢獻青春力量。