大字母集时间仓编码测量设备无关量子密钥分发

该团队报告了扩展基组(此处称为字母集)时间仓编码的测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)的实验演示。虽然MDI-QKD已知能够防止探测器侧攻击,但由于在中央测量节点进行符合测量,其内在固有地存在密钥生成率(SKR)较低的问题。为解决这一局限,该研究将状态编码到多个时间仓中,从而增加可能的符合事件,并将每次成功的字母交换映射为多个比特,进而提高每次传输字母的信息容量。使用配备真实光纤卷和单光子雪崩光电探测器的标准MDI-QKD设置,该团队在2公里和50公里距离上,分别针对8(2)种编码状态实现了401(133.6)比特/秒和28(10.7)比特/秒的SKR,相比传统的两种状态编码,分别提升了3倍和2.63倍。此外,该团队将大字母集MDI-QKD的结果与相干单向(COW)协议实现的类似编码方案进行了比较。这一比较揭示了在MDI-QKD中使用更大字母集的明显优势,其中Z基符合事件的增加带来了SKR的提升。这些结果为无需额外硬件修改即可扩展MDI-QKD密钥率提供了重要见解,为下一代量子密钥分发网络铺平了道路。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-31 14:29

量科快讯