基于微波复合驱动的大规模全连接量子网络
量子物理
2025-12-22 v1 光学
摘要
全连接量子网络能够同时连接每个用户与每个其他用户，是最具灵活性和鲁棒性的网络架构。然而，此类网络的可扩展性仍是实际应用的重大挑战。本文构建一种基于两光子 Hong-Ou-Mandel (HOM) 干涉的大规模全连接量子网络，用户间通信安全即使面临不可信网络提供者也能得到保障。通过集成脉冲微波复合(SMC)和光子编码芯片，我们实现了精确的大规模频率生成与锁定、高可见度 HOM 干涉以及测量设备独立(MDI)量子密钥分配。该方案使 200 用户的全连接量子网络可在 200 公里范围内通过不可信网络提供者实现严格的信息论安全。该实现的网络架构为跨大城市和跨城区域实现大规模全连接 MDI 量子网络铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2512.17318,
title = {Microcomb-driven large-scale fully connected quantum network},
author = {Fang-Xiang Wang and Sheng-Teng Zheng and Long Huang and Guo-We Zhang and Guang-Shu Wang and Wen-Jing Ding and Ze-Hao Wang and Shuang Wang and Zhen-Qiang Yin and Chang-Ling Zou and Brent E. Little and Guochao Wang and Lingxiao Zhu and Guang-Can Guo and Weiqiang Wang and Wenfu Zhang and Wei Chen and Zheng-Fu Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17318},
year = {2025}
}
备注
4 figures and comments are welcome