基于多芯光纤的量子接入网
量子物理
2019-05-16 v1
摘要
我们提出了一种基于多芯光纤（MCF）的量子接入网，以扩展量子密钥分发（QKD）网络中的用户数量。MCF 用作馈线光纤，单芯单模光纤（SSMFs）用作分支光纤。由于接入网对成本敏感，量子信号（QSs）在 MCF 和 SSMFs 中均与经典信号（CSs）集成以节省部署成本。由于集成，自发拉曼散射（SRS）和芯间串扰（ICXT）是 QKD 的主要损伤源。为减轻噪声，我们提出了一种芯和波长分配方案（CWAS），即使用 MCF 的专用芯传输 QSs，且 QSs 的波长设置得低于上行信号的波长。此外，我们证明了波分时分复用（WTDM）适用于需要支持大量量子用户的 QSs，因为 WTDM 能实现比时分复用（TDM）更高的安全密钥率（SKR），且比波分复用（WDM）所需成本更低。最后，所提出的量子接入网通过实验验证。实验结果与我们的分析一致。所提架构中 SRS 的特性通过不同实验情况下的量子比特误码率（QBERs）在实验中展示，验证了所提 CWAS 的优越性。此外，SKRs 的特性证明接收机数量对使用 WTDM 的 QSs 性能有很大影响。
引用
@article{arxiv.1905.05932,
title = {Multicore fiber-based quantum access network},
author = {Chun Cai and Yongmei Sun and Jianing Niu and Peng Zhang and Yongrui Zhang and Yuefeng Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.05932},
year = {2019}
}