信息技术的飞速发展，推动了全球数字化进程的加速，同时也将信息安全的问题推至前所未有的重要位置。传统的信息加密技术，如RSA和ECC等，依赖于数学难题的复杂性来保障信息安全，但随着计算能力的提升，特别是量子计算机的潜在威胁，这些传统方法正面临着前所未有的挑战。因此，探索更为安全、高效的信息传输与加密技术，成为了当前科研领域的迫切需求。量子密钥分发（QKD）作为一种基于量子力学原理的新型保密通信方式，因其理论上的无条件安全性而备受关注，成为解决未来信息安全问题的有力候选方案。随着互联网、大数据、云计算等技术的深度融合与广泛应用，信息传输的安全性成为了维护个人隐私、企业机密乃至国家安全的关键。然而，传统加密技术在面对量子计算的快速发展时显得脆弱不堪，一旦量子计算机实现大规模应用，现有加密体系或将瓦解。因此，开发新一代的信息传输方法与装置，尤其是利用量子力学基本原理设计的通信系统，成为保障未来通信安全的必然选择。

尽管量子密钥分发技术前景广阔，但其实用化过程中仍面临诸多技术挑战。一是量子信号在传输过程中极易受到环境噪声的影响，导致误码率升高，如何提高量子比特的传输效率与稳定性是首要难题。二是量子通信的有效距离受限于光子的损耗与噪声积累，如何延长传输距离同时保持低误码率，是实现广域网量子通信的关键。三是现有的量子密钥分发系统往往体积庞大、成本高昂，不利于大规模商业化部署，因此，小型化、低成本化设计也是亟待解决的问题。

本项目团队在过去五年中，深入探索了量子光学、量子信息理论以及光电子集成技术，积累了丰富的理论知识与实践经验。我们成功实现了基于BB84协议的量子密钥分发实验系统，完成了从理论验证到原型机开发的跨越。通过优化光源设计、采用高灵敏度的单光子探测器，我们在实验室环境下显著提升了量子比特的传输效率与稳定性。此外，我们还积极探索了量子密钥分发网络的架构设计与组网策略，为后续的规模化应用奠定了基础。

本项目的核心攻关目标是设计并实现一种高效、稳定且成本可控的量子密钥分发移动终端及配套的信息传输方法与装置。具体包括：
1.开发高性能、低功耗的量子光源与高灵敏度、低噪声的单光子探测器，以提升量子比特的传输效率与稳定性。
2.针对量子信道特性，设计高效的纠错算法与协议，降低误码率，提高密钥生成速率。
3采用先进的光电子集成技术，将量子密钥分发系统小型化、模块化，便于集成于移动终端之中，降低成本，提高便携性。
4.研究新型光纤材料、中继放大技术及量子重复器等，以延长量子密钥分发的有效传输距离。
5.深入分析量子密钥分发系统的安全性，针对潜在威胁提出增强措施，确保系统的无条件安全性。

1.详细记录项目的研究方法、关键技术突破、实验数据及理论分析，为领域内学者提供参考。
2.集成了高效量子光源、高灵敏度探测器、优化纠错算法的移动终端原型机，可进行实地演示与测试。
3.针对项目中的核心技术与创新点，申请国家及国际专利，保护自主知识产权。
4.根据研究成果，向相关标准化组织提交量子密钥分发技术标准与规范建议，推动行业健康发展。