200公里距离下实现1兆比特每秒双场量子密钥分发

双场量子密钥分发（Twin-Field Quantum Key Distribution, TF-QKD）通过其平方根比例缩放，显著提升了跨城距离的安全密钥率（SKR）。通过对平行QKD信道进行波长复用（Wavelength Division Multiplexing, WDM），可进一步提高聚合SKR。然而，直接在TF-QKD中实现面临重大挑战，因为每个波长信道都需要独立的超稳定种子激光器、窄线宽发射器以及光相位锁定环路（OPLLs），这在可扩展性方面不具优势。本文通过在Alice和Bob处采用两个独立的集成耗尽Kerr声子（Dissipative Kerr Soliton, DKS）微 comb作为多波长源来规避这些限制。通过稳定每个梳线的频率——仅需稳定泵浦波长和两个微 comb的重复频率——实现所有波长信道的高可见度单光子干涉。基于该架构，我们使用发送或不发送协议完成完整的TF-QKD实验，在201.1公里光纤上实现总SKR为1.57兆比特每秒，使用16个DWDM信道。该结果在相同距离下相较于单波长TF-QKD提升了一个数量级以上。鉴于单个DKS梳可支持超过100条C波段的相干线，这种方法为实现跨城高速量子密钥分发提供了可扩展的路径。