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量子密钥分发（QKD）基于量子物理学提供信息论安全性，而高维（HD）编码同时提升了噪声容限和密钥生成率。多芯光纤（MCF）作为下一代电信网络的主流平台，是高维QKD的理想载体。迄今为止，在已部署多芯光纤上开展的现场演示均采用一种混合量子态编码策略，该策略将两种路径（纤芯模式）与时间箱光子自由度相结合，而非利用全部可用纤芯模式。尽管该方法具有实用性，但其内在效率损失会随维度增加而加剧。本文实现了一种四维（\(d=4\)）QKD协议，该协议直接利用四芯MCF的全部纤芯模式，在康塞普西翁大学校园内已安装的多芯光纤网络环境下持续受环境扰动运行。研究团队进一步采用超导纳米线探测器在\(10\,\)dB信道损耗下对该方案进行基准测试，实现了\(R = 6.19\times 10^{-3}\,\)比特/脉冲的组合有限密钥率，这是迄今在同等损耗条件下高维QKD中报道的最高单脉冲密钥率。该结果确立了纤芯模式编码作为实用化、高速率量子安全通信可行架构的地位。