广西大学团队研制出芯片化量子保密通信器件与系统

量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)作为量子通信中最成熟的技术之一,也是量子信息时代保障信息安全的关键方案。利用硅基集成技术的CMOS兼容性、多功能性以及可大规模集成等优势发展小型化、低成本和鲁棒性的QKD系统是进一步推动QKD技术实用化和商用化的关键。受限于当前芯片和器件工艺水平,如何构建一个完全集成的QKD系统是当前国内外的研究难点。

密算核芯团队负责人韦克金指导团队成员实验(项目团队供图)

2016年,韦克金老师依托于广西大学物理科学与工程技术学院相对论天体物理重点实验室组建量子信息与量子光学实验室(密算核芯团队),并与中国科学技术大学、国家信息光电子创新中心等单位深入合作,致力于攻克完全集成的QKD系统的技术挑战。在前期研究的基础上,利用国家信息光电子创新中心肖希博士团队自主开发的高性能硅光子器件IP和晶圆级硅光工艺,历经多次实验和数据分析,研发出用于偏振编码QKD的编码器和解码器芯片,实现资源节约型的全集成QKD系统,分别针对性地解决了商用化QKD中所面临的产品成本高、鲁棒性低、体积大三大痛点难题。此外,深根于领域的技术难点,发展的基于量子比特的异地时钟同步技术和偏振反馈技术极大地降低了系统复杂性,进一步增强系统的鲁棒性。相应成果发表于《Photonics Research》、《Chip》、《Physical Review X》等国际著名期刊上,取得多项专利授权,并获得中国通信院、中国通信标准化协会、科大国盾量子技术股份有限公司的关注。

密算核芯团队成员测试研发芯片性能(项目团队供图)

团队所研发的产品和技术获得了美国MIT林肯实验室教授、IEEE Fellow,Paul W. Juodawlkis等国内外同行的高度评价,相应的产品经过赋同量子科技(浙江)有限公司、国科量子通信网络有限公司等企业试用,获得行业广泛好评。目前已与赋同量子科技(浙江)有限公司达成产品技术全面合作协议。

团队负责人韦克金参加第六届硅光产业论坛(项目团队供图)

在带动量子产业经济发展,促进学术成果转化的同时,该团队积极关注学术界和产业界的技术壁垒,致力于填补国内量子通信领域的技术空白,积极推动国家量子通信网络的构建,为我国信息安全贡献青春力量。