使用直接调制激光器的吉赫兹测量设备无关量子密钥分发
量子物理
2021-05-17 v1
摘要
测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）是一种消除所有探测器侧信道的量子安全通信技术，但目前受限于实现复杂度和较低的安全密钥率。在此，我们介绍了一种在吉赫兹时钟速率下简单紧凑的 MDI-QKD 系统设计，其增强了对激光波动的鲁棒性——从而能够在无需光谱或相位反馈的情况下使用自由运行半导体激光源。这是通过直接激光调制实现的，精心利用增益开关和注入锁定激光动力学来编码相位调制的时间比特。我们的设计使安全密钥率比现有最优水平提高一个数量级，在 54 dB 信道损耗下可达 8 bps，在有限尺寸体制下 30 dB 信道损耗下为 2 kbps。这一极大简化的 MDI-QKD 系统设计与原理验证表明，MDI-QKD 是未来量子通信网络的一种实用、高性能解决方案。
引用
@article{arxiv.2105.06748,
title = {Gigahertz measurement-device-independent quantum key distribution using directly modulated lasers},
author = {R. I. Woodward and Y. S. Lo and M. Pittaluga and M. Minder and T. K. Paraïso and M. Lucamarini and Z. L. Yuan and A. J. Shields},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06748},
year = {2021}
}