中国科学技能大学潘建伟院士团队与合作者使用中科院上海微体系所尤立星小组研发的超导探测器，根据“济青干线”现场光缆，打破现场远间隔高性能单光子干与技能，选用两种技能计划别离完成428公里和511公里的双场量子密钥分发，发明国际现场光纤量子保密通讯新纪录。相关研究成果日前别离发表于《物理谈论快报》和《天然光子学》。
量子不行克隆原理确保了量子密钥分发的无条件安全性，但量子密钥分发不能像经典光通讯那样经过光扩大对传输进行中继，因而分发间隔遭到光纤损耗的约束。
比较传统协议，双场量子密钥分发协议很合适远间隔量子密钥分发。此前，潘建伟团队已经在试验室内完成超越500公里双场量子密钥分发的验证。但是，在实践场景的严苛环境下完成双场量子密钥分发极端困难。试验室内，温度、振荡以及人活动引起的声响等噪声都可以被有用阻隔，但这些在现场环境中不行避免。
根据“发送-不发送”双场量子密钥分发协议，潘建伟团队开展了时频传输技能和激光注入确定技能，将现场相隔几百公里的两个独立激光器的波长确定为相同。再针对现场杂乱的链路环境，开发了光纤长度及偏振改变实时补偿体系。关于现场光缆中其他事务的串扰，精心设计了量子密钥分发光源的波长，并经过窄带滤波将串扰噪声滤除。最终结合高计数率低噪声单光子探测器，在现场将无中继光纤量子密钥分发的安全成码间隔推至500公里以上。
这项研究成果成功发明了现场光纤无中继量子密钥分发最远间隔新的国际纪录，在超越500公里的光纤成码率打破了传统无中继量子密钥分发所限制的成码率极限，在实践环境中证明了双场量子密钥分发的可行性，并为完成长间隔光纤量子网络铺平了路途。
