近日，由中国科学技术大学潘建伟院士及同事张强、陈腾云与清华大学、中科院微系统所、济南量子技术研究院等单位科研人员组成的联合团队，采用清华大学物理系王向斌教授研究组提出的4强度优化理论方法，在国际上首次实现超过400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD），极大地推动了兼顾安全和实用的远距离光纤量子通信的发展。11月2日，该成果以“在404公里光纤上实现测量设备无关量子密钥分发”为题发表在国际物理学权威学术期刊《物理评论快报》上。王向斌教授是该论文的共同通讯作者，其小组成员于宗文和博士生周逸恒均被列入该论文的共同作者名单。
作为量子信息技术的一个极其重要而成功的实际应用，量子密钥分发（QKD）可以提供由量子物理学基本原理保证的无条件的安全性。然而在实际的应用中，受到非理想单光子源与探测仪器效率等因素的限制，其理论距离实用还存在一定的距离。由王向斌教授和其他国际学者发展出的诱骗态方法，解决了非理想单光子源的安全性问题。而测量设备无关的QKD (MDI-QKD)，则可以克服非理想探测效率的安全隐患。采用诱骗态方法的MDI-QKD可以在使用非理想光源和非理想探测器的情况下依然实现QKD的无条件安全性。
然而，尽管诱骗态MDI-QKD已经可以在现实条件下实现安全的保密通信，但是现有的通信协议本身在已有的实验技术条件下，获得的成码率极低，严重限制了它的实用价值。
针对这一困难，王向斌教授研究组提出了4强度优化诱骗态MDI-QKD通信协议，巨幅地提高了其成码率，特别是在小数据甚至即时通信中的提升更为明显。采用这一4强度优化理论方法，中国科学技术大学、清华大学等单位科研人员组成的联合团队，在国际上首次实现超过400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发，并对不同距离点完成了一系列的实验。相比2014年的200公里传输实验，本次实验在207公里处的安全成码率提高了500多倍，其中50多倍的提高来自4强度优化理论方法，另有10倍的提高是来自实验技术自身的改进。
