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基于实验频率梳的模式配对量子密钥分发突破速率损耗极限

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模式配对量子密钥分发（MP-QKD）凭借其平方级扩展能力与免相位补偿特性，为远距离安全通信提供了重要潜力。然而现有方案仍要求远程激光器间保持严格的波长一致性，这对未锁频的商业激光器而言难以实现。本研究开发了一种基于光学频率梳的简易MP-QKD系统，利用自由运转的商业激光器同步建立相干性与分发密钥。在损耗系数为0.2 dB/km的标准单模光纤上，系统在303.37、354.62和404.25公里距离下分别实现了561.26、113.59和10.20比特/秒的有限码长密钥率，达到速率-损耗极限的1.0267、2.5230和2.1033倍。此外，202.31公里距离下8695.34比特/秒的密钥率足以支持实际加密应用。这些结果验证了本方案的实用性与鲁棒性，为远距离安全通信提供了一种简化且高性能的实现框架。

作者所在地： VIP可见
作者单位： VIP可见
提交arXiv： 2025-05-14 08:43
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密钥率 MP-QKD QKD 安全通信 QKD系统

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