量子密钥分发中快速门控雪崩光电二极管的后向闪光
量子物理
2020-06-11 v2 仪器与探测器
光学
摘要
InGaAs 单光子雪崩光电二极管（APD）是实现高比特率量子密钥分发的关键使能器件。然而，此类探测器偏离理想模型的情况会为窃听者 Eve 打开侧信道加以利用。后向闪光现象是指 APD 在探测到光子后重新发射光子，这使 Eve 无需主动与合法接收者 Bob 交互，即可被动获知被探测光子所携带的信息。尽管该现象已在慢门控探测器中被观测到，但在快门控 APD 中尚未被研究，且曾有观点认为此效应在快门控下会减弱。在此，我们开展了首项实验，利用信息泄漏这一度量来刻画 GHz 门控自差分 APD 中后向闪光所带来的安全威胁。我们发现，信息泄漏确实低于慢门控探测器的报道值，并表明其对安全密钥率的影响可忽略不计。我们还将后向闪光事件率与 APD 暗电流相关联，从而提示其起源于 APD 中的 InP 倍增区。
引用
@article{arxiv.2006.04107,
title = {Backflashes in fast-gated avalanche photodiodes in quantum key distribution},
author = {A. Koehler-Sidki and J. F. Dynes and T. K. Paraïso and M. Lucamarini and A. W. Sharpe and Z. L. Yuan and A. J. Shields},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04107},
year = {2020}
}