量子科技中心_量科网

量子网络能够增强量子通信方案，并在广阔区域内连接多个用户。利用高维量子态（即qu-d-its）可实现比量子比特更密集的信息传输，同时具有更强的抗噪声能力。频率编码技术使得在电信波长下操控此类高维态成为可能，并能使用现成的光纤设备处理量子信息。该研究团队采用低自由光谱范围的硅基微环谐振腔，通过自发四波混频产生维度d=2（量子比特）和d=3（量子三态）的贝尔态，构建并优化了基于多维频率纠缠的量子密钥分发网络。 研究人员基于傅里叶变换脉冲整形和电光调制技术，通过单一光纤硬件对光源（通过泵浦功率调节）、信号处理（通过符合窗口尺寸调节）和qu-d-it编码维度（d=2或3）进行协同调控，以适应不同互联距离的需求。实验结果显示：使用量子三态可实现1374比特/秒的安全密钥率，使用量子比特时通信距离预估可达295公里。该系统可访问多达80个频率模式，形成21个量子信道，持续稳定通信超过21小时。该工作展示了基于多维纠缠的量子密钥分发网络具有竞争力的通信范围，为未来在大都市光纤网络中部署更高维度的量子通信系统奠定了基础。