随之信息科技的敏捷成长趋向，通讯收集的宁静隐患日渐较着。电子计较机的算力不时进步，传统式的数据加密体例 遭受极大的危险性，在量子计较机的破解当中将千疮百孔。
从而，生物学家便利用处景物理学和暗码学开辟设想进来量子密匙派发手艺性（Quantum Key Distribution，QKD），称之为量子信息失密通讯，为收集信息宁静出示了壮大简直保。
量子信息失密通讯的根基道理是利用量子态的不能切确丈量和不能拷贝性，在通讯菠菜
的双方用量子密匙对信息加密，信息内容假设被捕获或是拷贝，本来的量子态会被损坏，进而使传递方领会监听者的存有，是以量子通讯也被称作完全宁静性的传输数据打算计划。
却不知，量子信息失密手艺性，在超远间隔通讯时，却遭受浩繁挑戰。
量子态的二次电子不可贫乏、不能拷贝，不能够或许或许像传统式通讯那般展开拷贝变大，庞大限制了光纤中的量子密匙派发间距。因此以二次电子手艺性为根基的量子信息失密通讯，传递间距挺大程度上在于线路中的耗费，更低衰减系数的光纤是增添传递间距的公道方式。
因此，极低耗费光纤在量子通讯中的利用将愈来愈尤其首要。
那麼，甚么叫极低耗费光纤？
光纤的耗费关头来历于于纤芯原资料的瑞利散射耗费和消化接收耗费。传统式光纤在出产制作时要在纤芯中同化来晋升纤芯的折射率，但却会形成较高的瑞利散射和光纤衰减系数。而极低耗费光纤在纤芯中利用纯sio2，绝缘层同化减低折射率，那样既削减了纤芯瑞利散射发生的衰减系数，又可坚持数据旌旗灯号光光的反射的传递。
图1为根基掺锗纤芯光纤和纯硅纤芯光纤的折射率遍布图示。利用纯硅芯手艺性坚持了光纤衰减系数的减低，如康宁公司的SMF－29庐 ULL（Ultra LowLoss，极低耗费）纯硅芯光纤，1550 nm处的衰减系数能够或许或许 减低至0.20 dB／km（根基光纤为0.20 dB／km）。
极低耗费光纤在量子通讯中的利用
针对量子通讯而言，晋升宁静性通讯间距、晋升宁静性成码率和晋升体系软件的宁静系数，是利用性量子密匙派发手艺性最关头的3个整体方针。那麼极低耗费光纤在这里很多多少个层面首要表现如何呢？
1）晋升宁静性行驶间距
针对远间隔广域的量子密匙派发，需分为2个流程坚持，最早按照光纤坚持百千米的量子城域互联网；随后按照靠得住中继器坚持量子城际铁路互联网。在我国这一利用范畴也一样走在环球前例，2018年启用的地域北京量子骨干线，总长为3000 km，共利用31个可托度中继站，每2个中继站中间的均值间距为62.5 km。而假设选用极低耗费光纤，能够或许或许进步每中继站中间的间距，根本现实上必须的靠得住中继站愈来愈少（如图所示3图示）。中继站总数的下降不只能够或许或许 下降机械装备的资金投入；与此同时也下降了全数外链的潜伏性宁静危险（可托度中继站是量子信息失密手艺性中宁静性比拟根本软弱的阶段），晋升了外链的整体宁静系数。
2）晋升成码率
量子通讯的密匙转化成速率既成码率是考量QKD体系软件特征黑白的关头目标值，高的成码率能够或许或许 数据加密大批的统计数据，发生更复杂的数据加密办理体系，并且只能到达必须速率的量子秘钥派发本领备贸易利用代价。成码率会随之间距晋升而呈指数值衰减系数。极低耗费光纤在一样的传递间距内的衰减系数更低（见图5），因此在体系设置一样的状态下能够或许或许出示更高的成码率。如150 km的间距，选用极低耗费光纤比普通光纤的外链衰减系数低3 dB高低，较着晋升了体系软件密匙成码率。
3）增进經典数据旌旗灯号与光纤的共纤传递的产物化
利用处景二次电子手艺性的量子密匙派发体系软件中，量子信道和經典信道各自从不一样的光纤零丁传递。这因为量子信道旌旗灯号强度比經典通讯数据旌旗灯号的抗压强度小很多，假设量子信道和經典信通同时传递，經典信道的强数据旌旗灯号形成连续串团圆体系功效严峻风险QKD体系软件的传递现实结果，如信道串扰、拉曼散射、自觉辐射。而量子通讯与經典光传递体系软件假设能坚持共纤传递，能够或许或许大幅度下降量子信息失密收集通讯根基扶植本钱费，无益于量子信息失密通讯的好用与营销推行。
现阶段海内的欧州飞利浦欧州尝试室、法国日内瓦大学、西班牙马德里高校等均停止了有关迷信研讨，坚持了千兆光通讯、10 G波分体系软件和QKD量子信道多路复用光纤的尝试。中国，中国电信网和科大国盾合作停止了有关迷信研讨，停止了百兆、千兆光通讯及其波分体系软件等和QKD量子信道同用光纤的尝试，该尝试是全天下首例贸易量子密匙派发体系软件与贸易8 Tbps（90×150 Gbps）大空间堆积波分复用体系软件共纤较长距传递尝试，在极低耗费光纤上坚持了150 km摆布单跨传递。
因此，历经好几个迷信研讨构造对极低耗费光纤的尝试检测与理论勾当检测，极低耗费光纤在晋升宁静性通讯间距、晋升宁静性成码率和晋升体系软件的宁静系数都具有明显长处，终将增进量子计较和量子信息失密通讯行业的敏捷成长趋向，并在量子计较的期间扮演关头的互联网根本举措措施扶植。
