弱耦合少模光纤上量子密钥分发与经典光通信共存的远距离传输
量子物理
2020-05-20 v1
摘要
量子密钥分发（QKD）是量子信息处理中最具实用性的应用之一，可在远程双方之间生成信息论安全的密钥。借助波分复用技术，QKD 已与经典光通信网络实现集成。利用少模光纤（FMF）的模-波长双复用技术可进一步改进波分复用，其具有额外的模式隔离和较大的模式有效纤芯面积，且相较于多芯光纤在制备与熔接技术上尤为实用。在此，我们首次展示了使用全光纤模式选择耦合器的弱耦合 FMF 上 QKD 与经典光通信共存的实现。在 86 km FMF 上实现了 QKD 与一路发射功率为 -2.60 dBm 的 100 Gbps 经典数据信道共传播，并生成 1.3 kbps 实时安全密钥。在相同光纤输入功率下，FMF 中的平均拉曼噪声相比单模光纤降低了 86%。我们的工作实现了 QKD 与经典光通信集成的重要路径，并预示了量子通信与下一代模分复用网络的兼容性。
引用
@article{arxiv.2002.00420,
title = {Long-distance transmission of quantum key distribution coexisting with classical optical communication over weakly-coupled few-mode fiber},
author = {Bi-Xiao Wang and Yingqiu Mao and Lei Shen and Lei Zhang and Xiao-Bo Lan and Dawei Ge and Yuyang Gao and Juhao Li and Yan-Lin Tang and Shi-Biao Tang and Jun Zhang and Teng-Yun Chen and Jian-Wei Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.00420},
year = {2020}
}