基于集成硅光子接收芯片在 28.6 km 光纤上实现连续变量量子密钥分发

量子密钥分发可确保信息论安全的密钥生成，目前正通过光子集成技术实现高性能、低成本和小型化，从而促进其大规模部署。连续变量量子密钥分发因其与现成光通信设备的兼容性，成为光子集成的一种极具吸引力的方法。然而，其基于芯片的系统遇到了显著限制，主要与散粒噪声受限的接收机设计有关，该设计要求低噪声、宽带宽、高消光比和良好的稳定性。在此，我们报告了一种具有集成硅光子接收芯片的实本振连续变量量子密钥分发系统的实现。得益于精心设计的基于芯片的外差探测器，其带宽高达 1.5 GHz，消光比高达 7.42 dB，该系统的传输距离已延伸至 28.6 km，实现了 Mbps 量级的秘密密钥生成率。这一技术进步使得具有光子集成接收机的量子密钥分发系统能够在接入网场景和短距离城域互联中实现覆盖，为下一代大规模量子密钥分发网络的发展铺平了道路。