基于芯片的量子密钥分发中 VOA 诱导荧光的安全风险
量子物理
2026-04-21 v1 光学
摘要
集成光子学被视为可扩展量子密钥分发（QKD）的关键推进器，提供紧凑性、稳定性和与半导体制造的兼容性。尽管集成光子 QKD 取得了快速的进展，但集成光子组件的实现安全性仍不够人们所了解。本文对与基于 p-n 结可变光衰减器（VOA）相关的实现层面安全漏洞进行了首次系统性研究。我们理论和实验地演示了电偏置 p-n 结 VOAs 发出自发荧光。使用单光子灵敏的光谱测量技术，我们识别出发射波长约为 1107 nm，远离 C 带量子信号。这一波长分离导致一种previously未被认识的波长分辨率侧信道，使其能够在不直接扰动编码量子态的情况下进行波长分离攻击。通过将测量的荧光纳入定量安全分析，我们显示，即使是极其微弱的发射也会导致信息泄露。我们的发现揭示了光子集成 QKD 系统中一个根本且此前被忽视的安全风险，凸显了面向未来集成量子通信技术的安全感知器件设计的必要性。
引用
@article{arxiv.2604.18422,
title = {Security Risks of VOA-Induced Luminescence in Chip-Based quantum key distribution},
author = {Zijian Li and Chenyu Xu and Xin Hua and Yongqiang Du and Xin Liu and Tao Lin and Xi Xiao and Kejin Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18422},
year = {2026}
}