高速率自由空间连续变量量子密钥分发,采用自参考被动态制备
采用被动态制备(PSP)的连续变量量子密钥分发(CVQKD)技术可实现低成本、高速率的安全通信。然而,现有基于传输本地振荡器的PSP-CVQKD方案存在光子泄漏噪声高、稳定性差等问题,难以适用于高损耗传输场景。该研究工作首次提出并实现了采用自参考(SR)PSP方案的本地本地振荡器(LLO)CVQKD系统,并通过时域模式理论从理论上证明了PSP协议与GMCS协议的等效性。通过采用新型自参考导频方案实现高精度时变频率与相位补偿算法,该工作显著提升了系统的信噪比与稳定性。在自由空间信道中,系统在高达23.5 dB损耗条件下实现了创纪录的10.34 Mbps渐近密钥速率,同时在湍流环境下保持低过量噪声与稳健性能。该研究确立了SR-LLO CVQKD的可行性,为在真实环境中实现安全、高速率量子通信提供了实用路径。
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