在原理验证量子密钥分发系统中突破基础速率-距离极限
量子物理
2019-06-12 v1
摘要
借助量子密钥分发（QKD），两个远距离对等方能够共享信息论安全的密钥比特。提高密钥速率对于 QKD 在损耗信道中的应用最终具有重要意义。然而，已证明存在一个称为线性界的基础速率-距离极限，它限制了所有现有无中继协议与实现的性能。令人惊讶的是，最近提出的一种称为双场（TF）QKD 的协议无需量子中继器即可突破线性界。在此，我们呈现了 TF-QKD 协议的首次实现，并展示了其在 300 km 信道距离上突破线性界的优势。在我们的实验中，考虑了一种不经相位后选择的改进 TF-QKD 协议，因此预期密钥速率高于原始协议。在良好控制双场在数百公里光纤中的相位演化后，所实现的系统实现了高可见度的单光子干涉，并允许稳定且高速率的测量设备无关 QKD。我们的实验演示与结果证实了 TF-QKD 协议的可行性及其在远距离密钥分发服务中的显著优越性。
引用
@article{arxiv.1902.06884,
title = {Beating the fundamental rate-distance limit in a proof-of-principle quantum key distribution system},
author = {Shuang Wang and De-Yong He and Zhen-Qiang Yin and Feng-Yu Lu and Chao-Han Cui and Wei Chen and Zheng Zhou and Guang-Can Guo and Zheng-Fu Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.06884},
year = {2019}
}