潘建伟及其同事张强、陈腾云以及清华大学王向斌等单位科研人员合作，在国际上首次实现超过400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发。该成果去年11月发表在权威学术期刊《物理评论快报》上，被选为编辑推荐文章，并被美国物理学会下属《物理》杂志报道。该成果极大地推动了兼顾安全和实用的远距离光纤量子通信的发展。
量子密钥分发可以为分隔两地的用户提供无条件安全的共享密钥。从1984年第一个量子密钥分发协议（BB84协议）提出以来，增加安全通信距离、提高安全成码率和提高现实系统的安全性是开发实用性量子密钥分发最重要的三个目标。此前的实验结果安全成码率较低，严重限制了该量子通信技术的实际应用。针对此问题，王向斌小组提出了4强度优化理论方法，可以大幅度提高安全成码率和安全距离。
此次，潘建伟小组进一步通过发展稳定的双光子干涉技术和系统长时间稳定技术，采用4强度优化理论方法，结合上海微系统所尤立星研究员研制的高效低噪声超导纳米线单光子探测器，成功地将测量设备无关的量子密钥分发安全传输记录拓展至404公里超低损耗光纤和311公里普通光纤距离，创造了光纤传输距离新的世界纪录。特别值得指出的是，在相同现实条件下，即使利用完美单光子源，BB84协议也不能在这么长的传输距离上得以实现。
