光纤技术进展推动量子网络理念革新
近期对量子中继协议的对比研究表明,多路复用双向架构在长距离量子通信中展现出显著的近期应用潜力。与此同时,空芯光纤(HCF)技术的进步促使研究人员重新审视量子网络设计中物理传输介质的架构优化空间。该工作首次在复用双向量子中继网络中,将新兴的反谐振空芯光纤与传统石英单模光纤(SMF)进行系统性对比。研究团队从电信波段传输与存储器原生传输两种场景出发,综合考虑频率转换开销、耦合效率、存储器退相干及操作噪声等因素,发现空芯光纤在绝大多数参数区间内性能显著优于单模光纤。采用存储器原生传输时,在现实转换效率条件下,空芯光纤可使单信道使用的密钥生成率提升高达一个数量级。即使在电信波段,空芯光纤也能实现更大的最优中继间距,从而改善速率-成本权衡并减少中继节点需求。研究人员进一步量化了存储器品质、硬件效率、探测器与转换损耗以及双量子比特门噪声等因素对性能增益的影响。这些结果表明,空芯光纤技术的最新进展实质性拓展了实用化地面量子中继网络的设计空间。

