城市自由空间链路上的自稳定高维量子密钥分发

能够跨异构光学通道可靠运行的量子通信技术对于可扩展的城域量子网络至关重要。该研究团队展示了一种通过混合城域链路(包含1.7公里自由空间传输和685米光纤)实现的高维时间编码量子密钥分发。在C波段以500 MHz时钟频率运行时,该工作同时实现了2维和4维协议:在(25.0±2.0)dB损耗下4D协议获得(95±28)kbit/s的估计安全有限密钥率,在(23.5±2.3)dB损耗下2D协议获得(59±27)kbit/s的密钥率。关键突破在于完全自参考架构中实现了48小时连续运行——初始同步、干涉相位稳定和长期漂移补偿仅利用探测到的量子信号完成,无需辅助光学参考通道。这些成果为自由空间-光纤混合量子通信建立了实用化多功能平台,证明编码维度可根据实际城域信道的最佳工作状态进行适配,为实现高效、自主和可部署的量子网络节点提供了技术路径。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-25 16:51

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