基于404公里光纤的超亮纠缠量子密钥分配

纠缠光子是量子信息处理的关键资源。本文 presented一种用于实际量子通信网络的超亮偏振纠缠光子源，基于周期性掺铌锂硅酸锂波导。使用780 nm泵浪激光器，该光子源实现的对产生率为 $2.4 \times 10^{10}$ 对/秒/mW。值得注意的是，纠缠光子足够亮，可以被功率表探测到，在3.2 mW的泵浪功率下达到17.9 nW的功率。我们通过在长距离光纤链路上进行量子密钥分配实验，展示了该光源的实际应用性。采用波长复用技术提高密钥生成率，并实现非局域色散补偿，以确保跨越宽色谱范围的精确时序重合测量。该系统在九对波长信道上，实现了在200公里、62 dB损耗下的最高440.80比特/秒的适用安全密钥率，并将最大安全密钥生成距离扩展至404公里。这些结果表明，波长复用型偏振纠缠光子源在高速、远程量子通信中具有潜力，正是未来大规模量子网络的关键组件。