少模光纤技术精细调控量子通信系统的损耗

量子通信的一个自然选择是利用单光子两条路径之间的相对相位进行信息编码。然而，这种方法很快被认为在长距离上不切实际，因此基于单光子时间-bin的改进方案随后被广泛采用。但它引入了一种基本损耗，该损耗随维度增加而增大，从而限制了其在长距离上的应用。在此，我们能够通过采用一种利用轨道角动量模式的少模光纤空分复用平台来解决这一长期存在的障碍。在我们的方案中，我们保持了时间-bin方案所提供的实用性，而量子态以不引入后选择损耗的配置通过少模光纤传输。我们通过成功在500米少模光纤上传输用于量子密码学的相位编码单光子态，实验证明了我们的方案，显示了我们方案的可行性。