2026年3月23日——量子密钥分发（QKD）作为量子密码学中最成熟的分支，为即将到来的量子互联网提供了真正牢不可破的安全性。固态量子光源（如半导体量子点SQDs）因能发射高质量非经典光子用于量子通信而备受关注，有望实现更高的安全密钥速率并支持量子中继器。在光子量子比特的时间自由度上编码信息——即时间分编码——在实际场景中展现出长距离量子通信的巨大潜力。时间分量子比特对环境不稳定性具有内在鲁棒性，可有效抵御已部署光纤链路所受的影响。

在《光：科学与应用》期刊新发表的封面文章中，来自多所德国和中国高校的国际团队首次报道了由按需式电信波段半导体量子点器件驱动的真正时间分QKD演示。该工作中，研究人员通过自稳定时间分编码器，将电信C波段量子点发射的偏振单光子确定性地随机制备成三种不同的时间分量子态。接收端采用配备相位调制器的主动稳定干涉仪解码光子量子比特，实现了无需人工调谐的长期稳定运行。该系统在编码器与解码器间超过120公里的光纤链路上实现了传输，并保持连续6小时以上的卓越稳定性。

这项概念验证实验基于高性能量子点器件，创造了时间分QKD领域的最高安全密钥率纪录。该器件能以约76MHz的工作速率发射高亮度、高纯度的单光子。在120公里标准光纤传输下，系统平均量子比特误码率始终低于11%。在实际有限密钥条件下，平均15比特/秒的稳定安全密钥速率足以满足现实文本信息加密需求。

“现有大多数基于量子点的QKD系统易受湍流、温度和振动等环境因素引起的量子信道变化影响，必须依赖主动补偿。而时间分编码将量子比特承载于单光子的时间位置，即使不采用复杂补偿方案，也能对这种信道波动产生天然稳定性，”汉诺威莱布尼茨大学固体物理研究所的杨敬忠博士总结道，“该成果证实了将量子点单光子源集成至稳定、可现场部署的时间分QKD系统的可行性，标志着基于固态单光子发射器的可扩展量子安全通信网络迈出关键一步。”