基于实验频率梳的模式配对量子密钥分发突破速率损耗极限
模式配对量子密钥分发(MP-QKD)凭借其平方级扩展能力与免相位补偿特性,为远距离安全通信提供了重要潜力。然而现有方案仍要求远程激光器间保持严格的波长一致性,这对未锁频的商业激光器而言难以实现。本研究开发了一种基于光学频率梳的简易MP-QKD系统,利用自由运转的商业激光器同步建立相干性与分发密钥。在损耗系数为0.2 dB/km的标准单模光纤上,系统在303.37、354.62和404.25公里距离下分别实现了561.26、113.59和10.20比特/秒的有限码长密钥率,达到速率-损耗极限的1.0267、2.5230和2.1033倍。此外,202.31公里距离下8695.34比特/秒的密钥率足以支持实际加密应用。这些结果验证了本方案的实用性与鲁棒性,为远距离安全通信提供了一种简化且高性能的实现框架。
