通过电光调制器定制的弱相干态在20公里光信道上实现可重构MDI-QKD与BB84协议

测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)旨在消除探测器侧信道漏洞。然而,其实际部署仍面临实验挑战,因为该方法要求两个相互相位随机的光学态之间实现双光子干涉(TPI)。在本研究中,该团队展示了一个可重构平台,该平台利用相同的光学硬件,在20公里光纤信道上同时支持偏振编码的MDI-QKD和BB84测量。两个相互相位随机的弱相干态(WCSs)通过电光相位调制及随后的标准具一阶边带滤波,由一个共享连续波(CW)激光器产生。通过Hong-Ou-Mandel(HOM)干涉,结合时间分辨符合测量和偏振失配扫描,验证了信道不可区分性,确认了高程度的不可区分性,该值稳健地趋近于WCSs的经典上限0.5。传输的量子态经过部分贝尔态测量(BSM)以实现MDI-QKD。在此,仅需将该模块一个臂上的单个半波片(HWP)旋转22.5度,系统即可直接重构为BB84配置。这种无缝重构大幅降低了硬件冗余,并增强了动态网络环境中的操作灵活性。这些结果表明,基于EOM的频率工程结合共享CW激光器,为可扩展、可重构的量子通信系统提供了一条高度实用的路径。
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提交arXiv: 2026-06-09 01:51

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