基于量子点光源的旋转不变量子密钥分发

量子密钥分发(QKD)是一项前沿技术,它利用量子力学原理实现通信双方的安全信息传输。单光子量子发射器具有按需光子发射、近乎完美的不可区分性及低多光子生成率等特性,可显著提升QKD协议性能。传统基于偏振自由度的方法受限于通信双方的精确对准需求。为解决这一局限,光的轨道角动量(OAM)成为理想的信息编码载体——其旋转不变的量子态特性消除了通信双方对固定物理参考系的需求。该研究团队通过采用高亮度量子点光源、主动时空解复用技术以及具有空间变异图案的Q-plate器件编码混合光子态,实现了基于旋转不变特性的按需BB84-QKD协议。该工作为旋转不变混合态在按需QKD协议中的应用指明了可行路径,有望提升复杂应用场景下的安全性与鲁棒性。

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