相干態(tài)量子秘鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)與潘建偉教授團(tuán)隊采用的單光子QKD技術(shù)，是量子保密通訊的兩條重要技術(shù)路線，各有優(yōu)勢。相干態(tài)QKD借助GG02合同（類似單光子QKD的BB84合同）實現(xiàn)，技術(shù)上采用弱相干光做載體，通過調(diào)制其相位和振幅實現(xiàn)對隨機(jī)秘密信息的編碼和解碼調(diào)制，最后采用量子相干監(jiān)測器獲取數(shù)據(jù)。與單光子QKD系統(tǒng)相比，相干態(tài)QKD系統(tǒng)的信源簡易，不須要單光子信源，測量器也較為簡單，不須要高溫裝置的介入，以便集成和大型化。綜合而言，相干態(tài)QKD技術(shù)具有如下技術(shù)優(yōu)勢：（1）高性價比。使用精典相干光通訊元件，技術(shù)成熟且具有良好經(jīng)濟(jì)性及兼容性；（2）諸城鑰率。借助連續(xù)分布光場份量進(jìn)行編碼調(diào)制，可實現(xiàn)海陽鑰率通訊；（3）高融合性。不須要降低任何設(shè)備即可實現(xiàn)與現(xiàn)有光通訊網(wǎng)路的良好融合；（4）抗背景光噪音?？傻謸醣尘肮庠胍舾蓴_，實現(xiàn)全天時自由空間量子保密通訊；（5）高集成性?？僧a(chǎn)生高集成化相干態(tài)量子保密通訊終端設(shè)備，容積可控制在1U以內(nèi)乃至手持式終端大小。其實，在容積、價格、集成度、共纖融合性等方面，相干態(tài)量子保密通訊技術(shù)都具有先天的優(yōu)勢。
團(tuán)隊針對相干態(tài)量子保密通訊技術(shù)進(jìn)行了20余年校企攻關(guān)，取得了系列創(chuàng)新成果，整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。代表性成果主要：
（1）首創(chuàng)性地陸續(xù)提出了基于非高斯操作及基編碼高斯調(diào)制相干態(tài)連續(xù)變量量子秘鑰分發(fā)（CVQKD）理論方案，分別創(chuàng)造了CVQKD理論最遠(yuǎn)傳輸距離及最高噪音容忍度記錄（Phys.Rev.A,87,,2013；Phys.Rev.A,97,,2018）；
圖1基于非高斯操作的長距離高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD方案
圖2基于基編碼的高抗噪高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD方案
（2）實驗實現(xiàn)了國際中單模光纖下最長150km安全傳輸距離CVQKD，并創(chuàng)造了25km標(biāo)準(zhǔn)多模光纖下隨傳本振高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD方案1Mbps國際最高速安全秘鑰率紀(jì)錄，兩項記錄均保持至今（Sci.Rep.6:19201,2016，ESI論文;23:17511,2015）；
圖3150km國際多模光纖最長距離高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD實驗
圖4國際上最高分辨率隨傳本振高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD實驗
（3）國際上首次實驗實現(xiàn)了無需本振光傳輸?shù)母咚貱VQKD，開辟了CVQKD技術(shù)新的高性能實現(xiàn)方向（Opt.Lett.40:3695,2015）宇宙 量子通訊，基于此技術(shù)創(chuàng)造了本地本振類高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD方案3.新的世界記錄（Opt.,26,2794,2018)；
圖5國際上首個本地本振高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD實驗
圖6國際上最高安全分辨率本地本振高斯調(diào)制相干態(tài)CVQKD實驗
（4）系統(tǒng)研究了CVQKD系統(tǒng)實際安全性理論及技術(shù)，首次提出分辨功擊、激光注入功擊、衰減器功擊等系列功擊方案，并提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)、異步查找通訊等系列高效安全防御方案，建立了可防御幾乎所有針對現(xiàn)有實際安全漏洞的CVQKD安全系統(tǒng)（代表性論文見：Phys.Rev.A,100,,2019；Opt.,27:27369,2019;Phys.Rev.A,95:,2017;Phys.Rev.A,97,,2018)；
圖7CVQKD衰減功擊（左圖）及激光種子功擊（下圖）
圖8基于功率監(jiān)控（左圖）及同步取樣（下圖）的異步實際安全CVQKD方案
圖9基于機(jī)器學(xué)習(xí)的實際安全CVQKD實驗
圖10連續(xù)變量量子秘鑰分發(fā)實際安全監(jiān)控系統(tǒng)
（5）主持建立了國際上首套高速CVQKD高速原型系統(tǒng)，系統(tǒng)外頻達(dá)到25MHz，50km標(biāo)準(zhǔn)多模光纖下最終平均成分辨率，為有報導(dǎo)的國際上最高速率CVQKD實驗原型系統(tǒng)，至今仍然保持該項記錄(Sci.Rep.5,14607,2015)。該成果獲得第十八屆中國國際高新技術(shù)成果交易會優(yōu)秀產(chǎn)品獎，該工作為CVQKD系統(tǒng)邁向?qū)嶋H應(yīng)用奠定了扎實基礎(chǔ)；
圖1125MHz國際最高速CVQKD系統(tǒng)及得獎證書
（6）舉辦了CVQKD系統(tǒng)一體化樣機(jī)研發(fā)及實地實驗驗證工作。2016年初研發(fā)了CVQKD系統(tǒng)一體化樣機(jī)，并交付給華為技術(shù)有限公司。2016年11月，研發(fā)出了國外首套基于連續(xù)變量量子秘鑰分發(fā)的連續(xù)變量量子保密電話工程系統(tǒng)，可進(jìn)行實時保密電話通訊宇宙 量子通訊，該成果參展了第十八屆中國國際工業(yè)博覽會?；谝陨蠘訖C(jī)系統(tǒng)，借助聯(lián)接天津師大四個學(xué)校的實際光網(wǎng)路在國際上首次實現(xiàn)了實地網(wǎng)路中各節(jié)點間CVQKD，最大秘鑰率達(dá)到@3.21dB（Opt.Lett.41:,2016）
圖12一體化CVQKD樣機(jī)及參展工博會的量子保密電話工程系統(tǒng)
圖13國際首個基于實際光纖網(wǎng)路的CVQKD網(wǎng)路通訊試驗
（7）全面研究了大氣效應(yīng)對量子秘鑰分發(fā)的影響，首次從理論和實驗上共同驗證了自由空間CVQKD對背景光的天然的強抗干擾能力，進(jìn)而驗證了CVQKD技術(shù)可用于實現(xiàn)全天時量子保密通訊，相關(guān)工作得到量子密碼國際頂會最佳海報獎（152篇選出2篇，NewJ.Phys.,20:,2018;Phys.Rev.,12:,2019）。
圖14自由空間大氣效應(yīng)下的CVQKD研究及得獎
圖15國際首次全天時自由空間CVQKD理論及實驗驗證