侧信道安全量子密钥分发实验延伸至 200 公里，末端密钥率约 196 bit/s

学术圈重大事件 · 发布 2026-08-12T04:40:00+08:00 · 更新 2026-08-12T04:43:49+08:00

核心结论

npj Quantum Information 8 月 11 日报告一套 1.25 GHz 侧信道安全量子密钥分发系统，在同时处理光源与探测器侧信道、非理想真空态和相干攻击有限密钥效应的框架下，将实验距离由此前约 50 公里推进至 200 公里。系统在 100、150 和 200 公里分别获得 18.31 kbps、2.55 kbps 和 196.03 bps 安全密钥率。结果刷新该协议类别的距离纪录，但仍是原理验证，工程稳定性和真实城际链路损耗尚待检验。

npj Quantum Information 8 月 11 日发表南京邮电大学等团队的开放研究，演示长距离侧信道安全量子密钥分发（SCS-QKD）。常规 QKD 的安全证明依赖器件模型，但现实光源可能泄漏状态信息，探测器也可能受到效率失配、强光控制等攻击；SCS-QKD 的目标是同时消除两端器件侧信道带来的关键假设，从而缩小“理论安全”和“实现安全”之间的缝隙。此前同类实验约到 50 公里，距离实用城际链路仍有明显差距。

本次系统按既有安全理论实现可操作协议，使用非理想全空间光源，并把非完美真空态和相干攻击下的有限密钥统计纳入分析，而不是用无限数据极限估算。硬件以 1.25 GHz 时钟运行，团队报告在 100 公里获得 18.31 kbps 安全密钥率、150 公里获得 2.55 kbps，传到 200 公里后仍有 196.03 bps。随着距离增加，光子损耗和有限样本波动迅速压低密钥率；因此 200 公里端点仍能输出正安全密钥，是论文声称新距离纪录的直接依据。

这一进展面向的是需要跨城共享密钥、又不希望把安全性寄托在器件“恰好没有泄漏”的网络部署者。GHz 级重复频率说明协议不只是离线概念，百公里区间的 kbps 级结果也足以支持部分低带宽密钥刷新场景。更广泛地看，工作推动 QKD 研究从单纯提高距离转向把侧信道、实际光源误差和有限数据统一进可验证安全边界，有助于未来比较不同协议在相同器件条件下的真实代价。

但“200 公里”不能直接等同于已建成可运营量子网络。论文给出的是受控实验中的原理验证，真实铺设光纤还会引入接续损耗、温漂、振动、偏振变化和长期校准负担；196 bit/s 的末端速率也限制高频密钥更新。距离纪录依赖特定协议定义与安全参数，尚需独立复现，并与测量设备无关 QKD、双场 QKD 等路线在总损耗、硬件复杂度和稳定运行时间上对照。后续观察点是连续运行、现场光纤测试、认证后处理与网络节点集成。

信息来源

• npj Quantum Information 论文
• DOI

可信度说明

来源为同行评议开放论文和 DOI，1.25 GHz 系统、三档距离及安全密钥率、有限密钥和相干攻击口径均可由摘要核验。作者将结果定位为 proof-of-principle；页面未提供运营网络中的长期可用率或独立复现，纪录也只适用于其 SCS-QKD 协议类别，不能泛化为所有量子通信的最远距离。

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