該成果近日發表在國際物理學權威期刊《物理評論快報》上，審稿人高度評價它“是一個杰出的成就”，“打破了BB84協議下單光子源的傳輸終極極限”。

量子密鑰分發可以為分隔兩地的用戶提供無條件安全的共享密鑰。從1984年第一個量子密鑰分發協議（BB84協議）提出后，增加安全通信距離、提高安全成碼率和提高現實系統的安全性是開發實用性量子密鑰分發最重要的三個目標。

近年來，中國科大潘建偉小組圍繞上述三個目標進行了原創性的實驗研究，取得了一系列國際領先的成果：2013年，在國際上首次實現測量設備無關的量子密鑰分發，徹底解決了所有針對探測系統的黑客攻擊，被美國物理學會評選為2013年度國際物理學重大進展；2014年，將測量設備無關的量子密鑰分發安全通信距離延長至200公里，創造了新的世界紀錄；2016年，又首次實現了基于非可信中繼的量子密鑰分發網絡。然而這些實驗的安全成碼率較低，嚴重限制了該技術的實際應用。

清華大學王向斌小組提出了4強度優化理論方法，可以大幅度提高安全成碼率和安全距離。理論分析表明，該方法在典型實驗條件下可以將成碼率提高近兩個數量級，從而大幅度提高實用化水平。

2016年，潘建偉小組進一步通過發展穩定的雙光子干涉技術和系統長時間穩定技術，采用王向斌教授發展的理論方法，結合上海微系統所尤立星研究員研制的高效低噪聲超導納米線單光子探測器，成功地將測量設備無關的量子密鑰分發安全傳輸記錄拓展至404公里超低損耗光纖和311公里普通光纖距離，創造了光纖傳輸距離新的世界紀錄。