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量子密钥分发（QKD）通过利用量子物理学基本原理，可构建具有信息论安全性且天然抵御量子计算攻击的保密通信系统。然而，QKD的安全密钥率通常随信道距离增加呈指数级下降。该工作通过开发新型偏振态制备方法、超低时间抖动激光源和超导纳米线单光子探测器，成功实现了5GHz集成QKD系统，其量子比特误码率（QBER）达到超低水平。该系统在标准单模光纤信道上分别实现了150公里距离1.076Mbps和200公里距离105kbps的安全密钥率。该研究大幅提升了密钥生成速率，使得城际骨干QKD链路上可支持采用一次一密加密的高清视频通话。这项工作标志着高性能实用化QKD系统发展迈出重要一步。