自由运行长距离无参考系量子密钥分发

快速且随机漂移的参考系会缩短实际量子密钥分发（QKD）系统的链路距离并降低安全密钥率。然而，主动或不恰当的校准方案会增加系统复杂性并可能引入安全漏洞。在本文中，我们提出一种自由运行的无参考系（RFI）QKD 方案，其中测量事件被分类为多个切片，各切片具有相同的参考系失准变化，且每个切片单独执行后处理流程。我们进行了 100 km 光纤链路的自由运行 RFI QKD 实验，在 50.7 小时实验测试中 Alice 与 Bob 间参考系失准变化超过 29 个周期。平均安全密钥率约为 734 bps，总损耗为 31.5 dB，实现了长距离 RFI QKD 实现的当前最优性能。我们的自由运行 RFI 方案可有效适配于星地及基于无人机的移动通信场景，因其可在快速变化参考系及超过 40 dB 损耗下运行，而原 RFI 方案在此条件下无法获得安全密钥。