本报7月2日讯(记者 韩霄鹏)近日，济南量子技术研究院团队与中国科大潘建伟院士团队合作，在超长距离光纤频率传递领域取得重大突破。研发人员首次提出并验证了“无偏噪声补偿”技术，从根本上解决了长期困扰该领域的光纤噪声补偿残余误差问题，成功实现无相位周跳的2067公里实地光纤光频传递，稳定度达到2.9×10-21@1天，创下光纤时频传递距离、稳定度的世界纪录。相关成果为洲际级精密计量基础设施与下一代量子信息网络奠定关键技术基石。
超稳光频在光纤网络中的高精度分发，是光钟比对、甚长基线干涉测量、相对论大地测量、基础物理检验及分布式量子网络的核心支撑技术。研究团队提出基于数字射频相位记录的无偏噪声补偿方法，利用时间-数字转换器实现亚弧度精度、理论无限动态范围的光相位测量，突破了传统瓶颈;通过数字域实时校准双向频移引入的补偿偏差，将稳定度提升3倍。采用13台中继站将2067公里链路划分为12段，实现信号再生与噪声净化。在1267公里节点部署噪声净化，证明链路理论上无限可扩展。
研发团队在连接上海—滁州—太湖的2067公里商用通信光纤上完成实地验证，该链路覆盖华东18个城市，采用电信运营商标准光缆并与通信数据业务融合，无需专用低噪声光纤改造。系统成功实现了光相位无周跳、稳定可靠运行超过4天，频率稳定度达2.9×10-21@1天，残余时间漂移仅约6飞秒，优于传统方案理论极限。对比国际已报道的长距离光频传输系统，本成果在传输距离、频率稳定度、耐受噪声水平三项核心指标全面领先，首次在高噪声商用光纤上实现10-21量级稳定度，兼容现有通信基础设施，可直接规模化部署。 |
