单边带干扰双场量子密钥分发无需全局相位锁定

双场量子密钥分发(TF QKD)能够突破无中继量子链路的极限速率损耗,但其实际部署长期以来一直受到两个独立激光器之间全局相位锁定要求的阻碍。通过重新审视光干涉的基本原理,该研究揭示,TF QKD中的干涉本质上仅依赖于两个独立光脉冲在时间重叠时刻的瞬时相位匹配,而非持续的全局相位同步。基于这一见解,该研究提出并验证了一种消除全局相位锁定的单边带干涉TF-QKD协议。每个用户利用IQ调制器生成一个弱单边带作为量子信号,而内在相位相关的光载波则作为实时相位参考传输。接收端的载波干扰能够实时提取相位信息并对边带进行反馈补偿。与以往需要秒级或微秒级相干性的无相位锁定方法不同,原则上该工作将这一要求降低至纳秒级。该团队在100.8公里光纤上实现了98%的干涉可见度,并在高损耗区域获得了超越PLOB界限的安全密钥速率,为构建实用的长距离量子通信网络提供了一条更简便的途径。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-26 07:24

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