用于量子通信的绝缘体上 AlGaAs 微梳的连续纠缠分发

利用铝镓砷微环谐振腔，我们展示了一种明亮的量子光学微梳，其带宽 $>300$ nm，并具有超过 20 组时间-能量纠缠模式，可使用简单的现成商用电信组件进行光谱解复用。我们报道了两组纠缠光子对频率模式的高速率连续纠缠分发，其展示出高达 $20$ GHz/mW$^2$ 的对产生率。作为纠缠分发的一个示例，我们执行了连续波时间-bin 量子密钥分发协议，原始密钥速率为 8 kbps，同时保持小于 10$\%$ 的错误率和充足的两光子可见度以确保信道安全。当对 $>$20 个频率模式进行复用后，我们估计可获得 $>$100 kbps 的基于纠缠的密钥速率或建立一个多用户量子通信网络。整个系统所需片上光功率小于 110 $\mu$W，展示了一种用于量子通信的高效纠缠频率模式源。作为原理验证，一个量子密钥被分发至 UCSB 校园内部署的 12 km 光纤上，并用于以 $<9\%$ 的错误传输一张 21 kB 图像。