用于双场量子密钥分发的2公里空心嵌套反谐振无节点光纤的相位噪声特性研究

量子密钥分发(QKD)的性能高度依赖于其传输通道的物理特性。编码光子自由度(如偏振或相位)的传播损耗和扰动会同时限制QKD的传输距离与密钥生成速率。由于基于相位的协议(如双场(TF)QKD)可实现长距离QKD,光纤中相位相干性的维持近期备受关注。虽然单模光纤(SMF)是当前的标准光纤类型,但新型空心光纤(HCF)未来可能成为更优选择。尽管HCF中量子信号与经典信号的共存性已得到验证,但基于相位的QKD协议所需的抗相位噪声能力尚未确立。该工作针对类TF-QKD协议,探究了HCF在相位噪声影响下的表现。为此研究人员开展了两项实验:首先在双非对称马赫-曾德尔干涉仪结构中,对2公里长的HCF与SMF进行同步测量;其次搭建了由HCF和SMF通道构成的TF-QKD干涉仪。初步结果表明,HCF适用于TF-QKD及其他基于相位的QKD协议。
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提交arXiv: 2025-12-04 09:28

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