武汉物数所依托原子分子物理学科平台,在原子滤光及其应用研究的基础上,将原子滤光方法应用于自由空间量子通信系统。实验演示表明,在量子通信装置里,利用原子滤光器引入的低损耗介质和超窄线宽的频谱滤波器件等特性,自由空间量子密钥分发系统就能够在强光下工作(Applied Physics Letter, 89 19 (2006), 191121.)。实验也演示了一种Raman放大原子滤光方法(Optics Letters, 33 16 (2008), 1842.),能够进一步减少背景光噪声产生的通信误码率,从而保证获得安全的量子密钥。原子滤光方法有望应用于强太阳光背景和极微弱信号光条件下的量子因特网、自由空间量子密钥分发系统以及高精度光学多普勒测速和光学遥感等领域,保证这些系统白天与黑夜全天候运转。

  这些研究得到国家973项目(2001CB309309)、中国科学院知识创新工程项目(KGCX2-SW-103)和国家自然科学基金项目的资助。