基于电信量子点源的120公里时编码量子密钥分发

采用确定性单光子源的量子密钥分发(QKD)已在城际光纤和自由空间信道中得到验证。此前的实现方案主要依赖偏振编码方案,该方案在实际光纤网络中易受双折射、偏振模色散和偏振相关损耗的影响。相较之下,时间-bin编码具有固有鲁棒性,已被广泛采用于基于弱相干激光脉冲的成熟QKD系统中。然而,该技术与确定性单光子源结合的可行性尚未获得实验验证。 该研究团队构建了一套时间-bin编码QKD系统,采用了工作在通信波段的高亮度量子点(QD)单光子源。概念验证实验成功演示了在120公里光纤链路上实现安全密钥分发的可能性,并保持超过6小时连续运行的卓越长期稳定性。该工作首次在通信波段QKD系统中实验验证了量子点单光子源与时间-bin编码的集成方案,同时创下单光子源时间-bin QKD系统的最高安全密钥率纪录。这一进展标志着基于固态单光子技术的鲁棒可扩展QKD网络建设取得重大突破。

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