为了实现安全的南京量子通信，基于超导硅芯片的大学得重中继服务器，也是量通不可或缺的一环。比如通过利用波导集成超导单光子探测器的讯芯奇异低死区时间特性，反之又可提升量子通讯的研发应用安全密钥速率。好消息是进展成都出品五粮液52度白酒 叹为观止，由南京大学物理学院马小松、南京祝世宁带领的大学得重一支研究团队，于早些时候首次利用超导-硅基咋花芯片，量通实现了与测量设备无关的讯芯量子密钥分发（MDI-QKD）系统。
基于超导-硅基咋花芯片的研发应用量子通信服务器概念图（来自：南京大学）
长期以来，研究人员一直想要攻克量子光学领域的进展一个挑战 —— 即时间仓编码量子比特的最佳贝尔状态测量 —— 以提升安全量子通信的关键速率。
集成量子光子学（IQP）是南京实现可扩展与实用型量子信息处理的一个有前途平台。但到目前为止。大学得重IQP 的量通洗衣机促销价 特超群大多数演示，都集中在提升传统平台的实验稳定性、质量和繁琐性上。
实验装置示意图（via SCI Tech Daily）
然而研究人员面临的一个更苛刻的问题，就是 IQP 能否开展传统技术无法进行的实验？
好消息是，这个问题得到了南京大学马小松、祝世宁团队，联合电子科学与工程学院张蜡宝、洗衣机促销价 很超群吴培亨团队，以及中山大学电子与信息工程学院蔡鑫伦团队的肯定回答。
研究配图 - 1：时间多路复用 / 星形 MDI-QKD 网络原理图
正如《先进光子学》（Advanced Photonics）期刊报道的那样，该团队借助基于硅的光子学芯片 + 超导纳米线单光子探测器（SNSPD）实现了量子通信。
得益于该芯片优异的特性，研究人员能够实现最佳的时间仓贝尔态测量，从而显著提升量子通信的关键速率。
研究配图 - 2：采用连续波激光器作为 LS，并利用编码器模块来调制密钥光脉冲。
作为量子密钥分发（QKD）的关键元件，它很适合通过高度集成，以达成实用可可扩展的量子网络。
而通过利用集成光波导的 SNSPD 奇异的高速特性，与传统的法向入射方案相比，新技术的单光子检测死区时间被减少了至少一个数量级，同时做到了时间仓编码量子比特的最佳贝尔状态测量。
研究配图 - 3：BSM / QBER 的最优实验结果。
撇开光学基础研究领域不谈，从应用角度来说，这项研究进展对量子通信也至关重要。该团队利用了异构集成超导硅光子平台的奇异优势，做到了独立于测量设备的 MDI-QKD 量子密钥分发服务。
研究配图 - 4：通过时间多路复用来提升密钥速率
更重要的是，此举有效地消除了所有潜在的监测器侧信道攻击，从而显著增强了量子密码学的安全性。结合时分复用技术，研究人员将 MDI-QKD 密钥速率提升了一个数量级。
研究配图 - 5：不同损耗情况下的密钥速率（含芯片插入损耗）
结合这种异构集成系统的优势，该团队最终达成了具有 125 MHz 时钟速率的高安全密钥速率，且效力上可与 GHz 级别的最先进 MDI-QKD 实验相媲美。
研究一作、来自马小松课题组的南京大学物理学院博士生郑晓冬表示，他们的系统无需繁琐的注入锁定，因而显著降低了发射机的繁琐性。
此外这项工作表明，集成量子光子芯片不仅提供一种小型化途径，还具有较传统平台更显著的系统性能提升。
展望未来，我们或很快见到基于集成式 QKD 发射器实现的完全基于芯片、可扩展、高密钥速率的城域量子网络。