随着信息技术的急剧发展，网络通讯的安全问题日益显著 。推算机的算力不休提升，传统的加密步骤面对巨大的风险，在量子推算机的破译之下将不胜一击 。
由此，科学家便基于量子力学和密码学开发出来量子密钥分发技术(Quantum Key Distribution，QKD)，称为量子保密通讯，为信息安全提供了强有力的保险 。
量子保密通讯的道理是利用量子态的不成丈量和不成复造性，在通讯线路的两端用量子密钥对信息加密，信息若是被截获或者复造，原有的量子态会被粉碎，从而使传输方知路窃听者的存在，所以量子通讯也被称为齐全安全的数据传输规划 。
然而，量子保密技术，在超长距离通讯时，却面对诸多挑战 。
量子态的单光子不成宰割、不成复造，不能像传统通讯那样进行复造放大，极大限度了光纤中的量子密钥分发距离 。因而以单光子技术为基础的量子保密通讯，传输距离很大水平上取决于线路中的损耗，更低衰减的光纤是耽搁传输距离的有效方式 。
因而，超低损耗光纤在量子通讯中的利用将变得至关沉要 。
那么，什么是超低损耗光纤？
光纤的损耗重要来自于纤芯资料的瑞利散射损耗和吸收损耗 。 传统光纤在造作时需在纤芯中掺杂来提高纤芯的折射率，但却会导致较高的瑞利散射和光纤衰减 。 而超低损耗光纤在纤芯中使用纯二氧化硅，包层掺杂降低折射率，这样既减幼了纤芯瑞利散射带来的衰减，又可实现信号光全反射的传输 。
超低损耗光纤在量子通讯中的利用
对于量子通讯来说，增长安全通讯距离、提高安全成码率和提高系统的安全性，是实用性量子密钥分发技术最沉要的 3 个指标 。那么超低损耗光纤在这几个方面阐发若何呢？
1）增长安全通畅距离
对于长距离广域的量子密钥分发，需分成 2个步骤实现，首先通过光纤实现百千米的量子城域网络； 而后通过可信中继器实现量子城际网络 。 我国这一领域的利用也同样走在世界前列，2017 年开明的京沪量子干线，全长为 2 000 km，共使用 32 个可信赖中继站，每 2 个中继站之间的均匀距离为 62.5 km 。而若是选取超低损耗光纤，可能提升每个中继站之间的距离，理论上必要的可信中继站更少 。中继站数量的削减一方面能够削减设备的投入；另一方面也削减了整个链路的潜在安全隐患（可信赖中继站是量子保密技术中安全较为幽微的环节），提高了链路的整体安全机能 。
2）增长成码率
量子通讯的密钥天生速度即成码率是衡量 QKD系统机能曲直的沉要指标，高的成码率能够加密更多的数据，形成更复杂的加密系统，并且只有达到肯定速度的量子秘钥分发才拥有商用价值 。成码率会随着距离增长而呈指数衰减 。超低损耗光纤在同样的传输距离内的衰减更低，因而在系统配置一样的情况下可能提供更高的成码率 。如 100 km 的距离，选取超低损耗光纤比通常光纤的链路衰减低 3 dB 左右，显著提高了系统密钥成码率 。
3）推动经典信号与光纤的共纤传输的贸易化
基于单光子技术的量子密钥分发系统中，量子信路和经典信路别离从分歧的光纤独立传输 。 这是由于量子信路信号强度比经典通讯信号的强度幼好多，若是量子信路和经典信通
同时传输，经典信路的强信号产生一系列非线性效应严沉影响 QKD 系统的传输成效，如信路串扰、拉曼散射、自觉辐射 。而量子通讯与经典光传输系统若是能实现共纤传输，可能大大降低量子保密通讯网络建设成本，有利于量子保密通讯的实用与推广 。
目前国表的欧洲东芝欧洲尝试室、瑞士日内瓦大学、西班牙马德里大学等均发展了有关钻研，实现了千兆光通讯、10 G 波分系统和 QKD 量子信路复用光纤的尝试 。国内，中国电信和科大国盾合作发展了有关钻研，实现了百兆、千兆光通讯以及波分系统等和 QKD 量子信路共用光纤的试验 ，该尝试是全球首个商用量子密钥分发系统与商用 8 Tbps(80×100 Gbps) 大容量密集波分复用系统共纤超长距传输试验，在超低损耗光纤上实现了100 km 以上单跨传输 。
因而，经过多个钻研机构对超低损耗光纤的尝试测试与实际检验，超低损耗光纤在增长安全通讯距离、提高安全成码率和提高系统的安全性都拥有显著优势，必将推动量子推算和量子保密通讯领域的急剧发展，并在量子推算的时期表演沉要的网络基础设施 。（文章起源：C114中国通讯网）
