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相干单向协议量子密钥分发的实现:有效距离达145公里

量子物理 2023-09-15 v1

摘要

本工作中,我们报道了基于光纤的COW协议量子密钥分发(QKD)在电信波长(1550 nm)处的实验实现,该波长下光纤衰减最小。使用1550 nm波长激光器、衰减器和强度调制器产生平均光子数0.5、重复频率500 MHz的脉冲。实验在40 km、80 km和120 km光纤上进行,并对披露率、压缩比、死时间以及探测器的过剩偏置电压等若干实验参数在所有情况(即40 km、80 km和120 km距离)下变化,以观察它们对最终密钥率的影响。具体而言,观察到密钥率随压缩比或披露率的降低而线性增加。密钥率在披露率、压缩比和死时间的最小允许值处取得最大值。其似乎随过剩偏置电压的不同取值保持稳定。在改变各参数时,我们将量子比特误码率(QBER)维持在6%以下。所得密钥率也随时间保持稳定。此处获得的实验结果亦与早先的COW QKD协议实现进行了比较。此外,为模拟中间距离及大于120 km距离处的密钥率,使用了5 dB损耗的衰减器,可等效于本实现中所用光纤的25 km。这使得本实现等效于COW QKD在145 km内的实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.07555,
  title  = {Implementation of coherent one way protocol for quantum key distribution up to an effective distance of 145 km},
  author = {Priya Malpani and Satish Kumar and Anirban Pathak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07555},
  year   = {2023}
}

备注

COW protocol for QKD is implemented