QKD（Quantum Key Distribution），即量子密钥分发设备，是量子保密通讯的中心产品。它基于量子物理学的根本原理，是实际上证明的无条件平安密钥传输设备。

量子误码率，是QKD设备的一项重要产品目标，它指的是QKD产品由于零碎性误差、窃听者搅扰或信道搅扰招致的量子比特错误率。

近日，浙江九州量子信息技术股份无限公司宋萧天团队自主研发的QKD设备，被第三方公司基于三种完全不同的环境停止检测，检测显示，其QKD设备的均匀量子误码率低至2%左右，最低仅为0.5%，且坚持波动，到达了一个抢先的数据程度。

主导此项产品研发的宋萧天博士解释道：“误码率越低，剔除的信息就越少，设备功能就越好。”宋萧天博士毕业于中国迷信技术大学物理系，任务经历丰厚，不断从事量子光学、量子密钥分发、量子随机数发作器等技术范畴的研讨以及工程化的任务。

一、误码率表现了QKD设备的功能优劣

QKD设备是量子通讯的关键器件，没有它停止量子密钥的发生和分发，后续的加密任务都无法顺利停止。量子通讯使用体系分红了三层架构，在整个量子加密零碎中，最底层为量子密钥传输层，该层经过量子密钥分发设备和光纤量子信道，在相邻的QKD设备之间完成的平安的密钥传输。两头层为密钥管理层，由QKM（Quantum Key Manager）零碎，即量子密钥管理器，担任贮存和管理QKD中生成的量子密钥。经过平安中继等技术完成恣意两个或许多个节点之间的密钥共享，并为下层提供平安的密钥和认证效劳。最下层是密钥使用层，由QSG，即量子平安网关，密钥使用层经过调用密钥管理层提供的接口获取量子密钥，加密数据，保证业务的平安。

在QKD设备外部，单光子探测器、激光器、量子随机数发作器当属最为重要的三大器件；而在阐明QKD好坏的重要目标中，成码率与误码率是关键目标。

成码率是指QKD零碎生成平安密钥的速率，该速率普通跟通讯间隔有关。而误码率，望文生义是指错误信息所占的比例。形成误码的状况在实践操作中大致分两种，一是由于QKD零碎自身每个模块需求调制解调，调制之间会发生无法消弭的设备误差，这些误差值就成了误码；二是假如信息传输进程被窃听者窃听或信道搅扰，会招致量子比特呈现错误，这些量子比特的错误在承受、探测之后便构成数字比特错误，招致误码。

误码率就越低，在最初数据处置时剔除的信息就少，相应的，成码率就越高。

宋萧天博士表示，在实际研讨时，是不存在零碎误差这一项的，于是，会把一切零碎的不完满都归类为窃听者的所作所为。在密钥后处置进程中，会经过对基、纠错等操作来纠正中因器件不完善、信道和环境的影响以及窃听等要素形成的错误比特，并经过保密缩小技术将发射端与接纳端的纠错后密钥停止紧缩失掉平安密钥，从而将窃听者取得的信息量增加至可以疏忽的程度，这样才失掉了平安牢靠的密钥。

二、均匀误码率2%，这个数据是如何到达的？

均匀误码率为2%，最低仅为0.5%，这样的数据是如何到达的？宋萧天博士引见，团队从方案设计，到探测器功能、干预环婚配水平、调制精度上都停止了深究。

在方案设计上，团队采用相位编码原理，也就是马赫-曾德干预仪，加上消偏器，用消偏的方式抵抗信道中的偏振变化，设计出独有的方案。此方案次要设计者正是宋萧天博士，设计方案也取得了相关知识产权。

在干预环的婚配水平上，婚配水平越高误码率就越低，这是针对零碎误差的检测改进，需思索光强与光强比的契合水平；在探测器功能上，也就是单光子探测器，需运用雪崩光电二极管，但由于此二极管需求的技术较高，市场被国外企业垄断，团队次要从内部电路的设计上停止改观，需求思索暗计数、后脉冲、探测效率等目标（暗计数率低于；后脉冲率≤2%；探测效率是10%（±1%））；在调制精度上，采用自顺应的办法，做到高效精准的反应机制。这些都是研发中需求面对并处理的成绩。

宋萧天博士引见，误码率的打破只是九州量子QKD设备研发进程中的一个“小成功”。宋萧天现任九州量子的量子设备实验室担任人、技术总监，次要担任公司量子密钥分发零碎的研发任务，团队成员40人，并依据QKD设备的不同模块停止人员分工，分为算法组、根底物理组、FPGA组、硬件组、软件组等，并在这些方面逐一停止打破。

现阶段，九州量子的创造专利请求到达48件，适用新型专利请求46件，外观专利3件，其中13件适用新型专利受权。