东芝欧洲剑桥研究实验室的工程师们首次演示了在600公里以上的光纤上进行量子通信，
量子互联网将是一个由长距离量子通信链路连接起来的量子计算机的全球网络。美国、欧盟和中国等国已经宣布了几项建设量子互联网的大型政府计划。
然而，一个关键问题是通过长光纤传输量子比特。环境条件的微小变化，如温度波动，会导致纤维膨胀和收缩。这会扰乱被编码为光纤中弱光脉冲相位延迟的量子位。
英国东芝公司的研究人员开发了一种双频稳定技术来克服这个问题。这将发送两个不同波长的光学参考信号，以最小化长纤维上的相位波动。
第一个波长用于抵消快速变化的涨落，而第二个波长（与光学量子位的波长相同）用于微调相位。
东芝发现，即使在通过数百公里的光纤传播后，也可以将量子信号的光学相位保持在波长的一小部分内，精度为10秒纳米。如果不实时消除这些波动，光纤将随着温度变化而膨胀和收缩，从而扰乱量子信息。
双频带稳定技术的第一个应用将是长距离量子密钥分配(QKD)，东芝已经在剑桥建立了一个商业业务。
目前商用QKD系统的光纤长度限制在100至200公里左右。2018年，东芝提出了Twin Field QKD协议，作为一种延长距离的方法，并使用短光纤和衰减器测试其对光损耗的弹性。双场QKD双频稳定技术首次实现了600公里链路。
“这是一个非常令人兴奋的结果，”Mirko Pittaluga说，他是《自然光子学》一篇文章的第一作者，描述了这一结果。“通过我们开发的新技术，QKD通信距离的进一步扩展仍然是可能的，我们的解决方案也可以应用于其他量子通信协议和应用。”。
“近年来，QKD已被用于保护城域网的安全。这一最新进展扩展了量子链路的最大跨度，因此可以在不使用可信中间节点的情况下连接各国和各大洲的城市。与卫星QKD一起实施，将使我们能够为量子网络构建全球网络东芝欧洲公司量子技术部门负责人安德鲁·希尔兹说
东芝公司高级副总裁兼首席数字官Taro Shimada说“随着量子技术的成功，东芝愿意以更快的速度进一步拓展其量子业务。我们的愿景是量子信息技术服务平台，这不仅将实现全球范围的安全通信，而且还将实现基于云的量子计算和分布式计算等转型技术量子传感。”
这项工作由欧盟通过OpenQKD H2020项目提供部分资金，康宁通过提供研究中使用的SMF-28®ULL纤维在这项工作中进行合作。该团队现在正在设计建议的解决方案，以简化未来的采用和部署。
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