基于片上微谐振腔耗散克尔孤子的量子密钥分发
量子物理
2020-04-21 v2
摘要
量子密钥分发（QKD）可依据量子力学原理在远程合法用户间分发对称密钥比特。对于实际应用，紧凑且鲁棒的 QKD 光子组件至关重要，将光源、探测器与调制器集成于光子芯片上正受到越来越多的关注。然而，由于片上相干光源有限，基于波分复用的海量并行 QKD 仍具挑战。在此，我们引入微谐振腔中的克尔耗散孤子，其提供锁定的相干频率梳，频率间隔为 49GHz，用于 QKD。我们通过解复用孤子中的相干梳线演示了并行 QKD，并表明若充分利用覆盖 C 与 L 波段的成百上千个信道，有望实现 Gbps 量级密钥速率。所演示的基于孤子的 QKD 架构与量子光子集成电路的研究方向兼容，其紧凑、鲁棒且低成本，为实用化 QKD 芯片提供了具竞争力的平台。
引用
@article{arxiv.1812.11415,
title = {Quantum key distribution with dissipative Kerr soliton generated by on-chip microresonators},
author = {Fang-Xiang Wang and Weiqiang Wang and Rui Niu and Xinyu Wang and Chang-Ling Zou and Chun-Hua Dong and Brent E. Little and Sai T. Chu and Hang Liu and Penglei Hao and Shufeng Liu and Shuang Wang and Zhen-Qiang Yin and De-Yong He and Wenfu Zhang and Wei Zhao and Zheng-Fu Han and Guang-Can Guo and Wei Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.11415},
year = {2020}
}