11.4 km异构自由空间与光纤链路上的高速相位编码量子安全直接通信
量子物理
2026-02-09 v1
摘要
鲁棒的量子传输正在驱动太空地量子网络的新范式。虽然相位编码在陆地光纤信道中已被广泛采用，但长期认为其不适用于自由空间量子通信。本文演示了在1400米城市自由空间上进行相位编码量子通信。该系统在近一个小时内保持稳定运行，实现了99.07%的干涉可见度和平均量子比特误差率为2.38%。自由空间量子态直接耦合至光纤并传输至额外10公里，证明了不同介质之间的无缝互操作性。我们进一步表明，针对连续皮秒脉冲的湍流引起的相位漂移可以有效补偿。级联链路模型和数值仿真表明，距离超过30公里的自由空间传输是可行的，凸显了卫星到地面量子链路的潜力。本工作确立了相位编码在自由空间量子网络中的可行性，简化了跨介质集成，使其能够与现有经典基础设施兼容。
引用
@article{arxiv.2602.06624,
title = {High-speed phase-encoded quantum secure direct communication over 11.4 km heterogeneous free-space and fiber links},
author = {Ze-Zhou Sun and Yuan-Bin Cheng and Yu-Chen Liu and Jianxing Guo and Xiao-Tian Song and Wei Zhang and Dong Pan and Gui-Lu long},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.06624},
year = {2026}
}