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基于纠缠光子源的量子密钥分发(QKD)是安全通信的基石。尽管QKD技术发展迅速，传统协议仍采用分束器(BS)进行被动随机基矢选择。然而分束器存在固有缺陷：光子损耗、分束比不理想及偏振依赖性，这些问题会限制密钥生成速率、增加量子比特误码率(QBER)，并制约可扩展性——尤其在长距离传输时。相比之下，基于自发参量下转换(SPDC)的纠缠光子源在空间和频谱自由度上天然具备量子随机性，为基矢选择提供了分束器的理想替代方案。该研究团队提出并验证了一种基于空间随机性的QKD概念方案：通过将SPDC环形发射光场划分为四个扇区，有效生成两套独立纠缠源。分发给通信双方的光子对可实现H/V与D/A基矢测量，其量子随机生成特性天然模拟了分束器的随机基矢选择功能。实验表明，该方案使筛选密钥速率提升6.4倍，QBER持续降低，且0/1逻辑比特编码接近理想平衡。进一步研究表明，采用波长解复用技术在不同波长对生成两套纠缠源，可避免使用四个空间通道。这种利用本征空间/频谱随机性的方法，为实现高鲁棒性、无偏差、高速率、低误码的QKD提供了可扩展路径，为下一代量子网络发展开辟了新方向。