研究人員成功在 100 公里（約 62 英里）的光纖上演示了設備獨立的量子密鑰分發（DI-QKD）。這項研究由魯博偉（Bo-Wei Lu）領導，並由國際團隊參與，顯示出這種特定加密方法能夠保持的距離有了顯著的增長。這一距離將之前的記錄提升了近兩個數量級，將技術推向城市規模的實施。
現有的加密方法可能會受到未來量子計算機的計算能力的威脅。傳統的量子密鑰分發（QKD）雖然可以解決這一問題，但標準實現需要用戶驗證硬件是否完全按照製造商的規範運行。DI-QKD 通過利用貝爾不等式的違反來解決這一問題。這種方法允許基於糾纏粒子的統計相關性來驗證安全性，將物理設備視為黑箱。由於安全性源於物理法則而非硬件的內部配置，即使設備來自未經驗證的第三方，系統也能保持安全。
不過，DI-QKD 的實施非常苛刻，需要在長距離內創建高質量的糾纏和高效的檢測。研究人員在一份新聞稿中表示：「迄今為止，DI-QKD 僅在短距離和實驗室的原理驗證中得到演示。」
在 62 英里的距離上，保持高質量的糾纏是非常困難的，因為光纖內部會出現信號損失和環境干擾。為了達到這個距離，魯的團隊實施了幾項技術解決方案。新聞稿中補充道：「通過結合單光子干涉和量子頻率轉換到低損耗的電信波長等先進技術，研究人員成功地在長距離分發了高保真度的糾纏。」團隊還採用了噪聲抑制光子發射，以防止外部干擾損害量子信息。
研究人員表示：「在有限數據下，成功實現了 11 公里內可證明安全的量子密鑰生成，並顯示即使在 100 公里下也有正的密鑰速率。」這些結果表明，DI-QKD 在連接城市區域內不同位置是技術上可行的。
最近的 62 英里演示與其他國家獨立機構之前的研究相符，這些研究已在《Interesting Engineering》中報導。這些研究確認量子位（qubit）可以在長距離的光纖基礎設施上傳輸。這項基礎工作的大部分是在荷蘭代爾夫特理工大學進行的。那裡的研究人員利用氮缺陷中心在鑽石晶體中存儲和傳輸信息。在這種設置中，qubit 被編碼在氮原子的電子和鑽石晶格中碳原子的核狀態中。在一個實驗中，建立了一條大學與海牙實驗室之間的光纖鏈路，距離達到 15.5 英里。這條鏈路連接了兩地的鑽石晶體中嵌入的氮原子。成功的傳輸展示了量子糾纏可以在使用現有光纖網絡的不同設施之間建立，為最近的 62 英里 DI-QKD 成就提供了基礎。這項研究已發表在《Science》期刊上。
