$\mathcal{PT}$ phase control in circular multicore fibers
我们考虑光动力学在一个圆形的多芯光纤平衡的增益和损耗的核心分布，并表明，从完整的到破碎的$\mathcal{PT}$相位的过渡可以方便地控制的光纤的几何扭曲。扭曲在耦合常数中引入了佩尔斯相位，因此充当了人工规范场。作为一个应用，我们讨论了一个有耗芯的六芯光纤中的光传输的扭转诱导调谐。
2016-03-22 physics.optics quant-ph
Implementation of space-division multiplexed entanglement-based quantum cryptography over multicore fiber
本文在19芯多芯光纤中实验实现空分复用的纠缠量子密钥分发，利用SPDC光子对动量相关性将偏振纠缠光子对送入不同纤芯，并在411米传输后评估6芯与12芯配置的密钥率提升。
2024-01-09 physics.optics quant-ph
Experimental wavelength-space division multiplexing of quantum key distribution with classical optical communication over multicore fiber
我们演示了量子密钥分发（QKD）与经典信号在一个七芯光纤使用密集波分复用。量子信号在一个外核中单独传输，核间串扰是量子信号的主要损伤。为了减轻IC-XT，我们提出了一个量子经典交织方案。然后根据测量结果分析了IC-XT的特性，指出对向传播是一种比共传播更好的共存方法。最后，我们进行了量子密钥分发实验中存在的两个经典信道之间的量子信道和最近的经典信道的信道间隔为100 GHz。实验结果表明，反向传播几乎不受IC-XT的影响，这与我们的分析是一致的。此外，该方案还验证了在城域网范围内传输的可行性。
2018-11-10 quant-ph
Multicore fiber-based quantum access network
提出了一种基于多芯光纤的量子接入网络，用于扩展量子密钥分发（QKD）网络中的用户数量。MCF用作馈线光纤，单芯单模光纤（SSMF）用作分支光纤。由于接入网络对成本敏感，因此在MCF和SSMF中将量子信号（QS）与经典信号（CS）集成以节省部署成本。由于量子密钥分配的集成性，自发拉曼散射（SRS）和核间串扰（ICXT）是量子密钥分配的主要损伤源。为了减轻噪声，我们提出了一个核心和波长分配方案（CWAS），一个专用的核心的MCF被用来发送量子点和量子点的波长被设置为低于上行信号的波长。此外，我们表明，波长时分复用（WTDM）是适合的量子系统，需要支持大量的量子用户，因为WTDM可以实现更高的安全密钥速率（SKR）比时分复用（TDM），并需要较低的成本比波分复用（WDM）。最后，对所提出的量子接入网络进行了实验验证。实验结果与我们的分析是一致的。实验结果表明，在不同的实验条件下，受激喇曼散射的量子误码率（QBER）都有明显的提高，从而验证了CWAS的优越性。此外，SKR的特性证明了接收机的数量对使用WTDM的QSs的性能有很大的影响。
2019-05-15 quant-ph
High-dimensional decoy-state quantum key distribution over 0.3 km of multicore telecommunication optical fibers
多路复用是一种增加通信系统传输容量的策略。它由在同一数据信道上组合多个信号组成，在经典通信中非常成功。然而，增强通道的使用在量子通信（QC）中仅达到有限的实用性，因为它需要对更高维度的量子系统进行复杂的操纵。人们正在努力使用编码到单光子横向动量中的高维量子系统来实现QC，但到目前为止，还没有任何方法被证明与现有的电信基础设施完全兼容。在这里，我们克服了这样的技术挑战，并证明了一个稳定和安全的高维诱饵态量子密钥分发会话超过0.3公里长的多芯光纤。高维量子态定义在多个核心模式可用于光子传输的光纤，和诱饵状态分析表明，我们的技术，使一个积极的秘密密钥生成速率高达25公里的光纤传播。最后，我们展示了我们的结果如何建立一个由自由空间和光纤链路组成的高维量子网络
2016-10-07 quant-ph
A new architecture for high speed core-selective switch for multicore fibers
本研究提出了一种基于多芯干涉的高速芯选择性开关新架构，可在0.7微秒内切换输出，芯间串扰低于-18 dB，首次在真实多芯光纤网络中实现了比现有商业设备快三个数量级的光信号切换。
2024-11-26 eess.SP quant-ph
Non-Markovianity in High-Dimensional Open Quantum Systems using Next-generation Multicore Optical Fibers
本研究针对多芯光纤量子传输受环境噪声影响的问题，将环境作用表征为概率相位翻转量子操作，在最先进多芯光纤平台观测到高维开放量子系统的非马尔可夫行为，验证了Quantum Vault协议，为未来量子通信网络优化提供支撑。
2024-08-08 physics.optics quant-ph
Telecom Compatibility Validation of Quantum Key Distribution Co-existing with 112 Gbps/λ/core Data Transmission in Non-Trench and Trench-Assistant Multicore Fibers
我们的实验特征光子泄漏从112 Gbps的数据通道在非沟槽和沟槽辅助7芯光纤，展示了电信兼容性QKD共存的高速数据传输时，进行了适当的核心/波长分配。
2018-11-12 physics.optics quant-ph
Simultaneous transmission of hyper-entanglement in 3 degrees of freedom through a multicore fiber
本研究利用多芯光纤同时传输能量-时间、偏振和路径三个自由度的超纠缠光子，验证了至少95%的贝尔态保真度，并兼容1560 nm电信波段，为高速量子密钥分发奠定基础。
2022-08-23 quant-ph
Chip-to-chip entanglement distribution over 80-km multicore fiber link
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；University of Florence（佛罗伦萨大学）；SiPhotonIC ApS（SiPhotonIC有限公司）
研究通过硅光芯片在80公里多芯光纤链路上实现路径编码纠缠分发，测量得到85.7%的贝尔态保真度，并在无限密钥极限下获得2.03 bit/s的密钥率，为长距离量子密钥分发提供可行平台。
2026-04-29 quant-ph
Experimental space-division multiplexed polarization-entanglement distribution through 12 paths of a multicore fiber
量子技术的发展和广泛应用在很大程度上依赖于量子通信信道的纠缠度。空分复用（SDM）增强了经典电信中的信道容量，并有可能将这一想法转移到使用当前基础设施的量子通信中。在这里，我们展示了一个SDM的偏振纠缠光子超过411米长的19芯多芯光纤分布偏振纠缠光子对通过多达12个通道同时进行。多路复用传输的质量由每对相对芯的高偏振可见度和CHSH贝尔不等式违反来证明。我们的分配方案在24小时内显示出高稳定性，无需任何主动偏振稳定，并且可以毫不费力地适应更多的通道。该技术增加了量子信道容量，并允许基于单个纠缠光子对源的多用户量子网络的可靠实现。
2021-11-16 physics.optics quant-ph
High-Dimensional Quantum Key Distribution via full Core-mode Encoding over Deployed Multicore Fibers
Universidad de Concepción（康塞普西翁大学）；Millennium Institute for Research in Optics, Universidad de Concepción（康塞普西翁大学光学研究千年研究所）；Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学）；University of Vienna（维也纳大学）
提出并实验演示了直接利用四芯光纤全部芯模的四维量子密钥分发协议，在10 dB信道损耗下实现了迄今最高每脉冲密钥率。
2026-06-02 quant-ph
Sub-femtosecond stabilization of multicore fiber for high-fidelity quantum networking at 100% duty cycle
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）；Sumitomo Electric Industries, Ltd.（住友电气工业株式会社）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本文通过多芯光纤的分离但高度相关核心实现量子与经典光共存，达到亚飞秒级稳定，降低串扰光子率，实现100%占空比的高保真量子通信。
2025-09-24 physics.optics quant-ph
Intercore spontaneous Raman scattering impact on quantum key distribution in multicore fber
本文首次提出了一种基于芯间串扰特性的多芯光纤芯间自发拉曼散射模型。通过数值模拟，我们也展示了ICSRS的特性。分析了ICSRS对量子密钥分发（QKD）的影响。结果表明，前向ICSRS和后向ICSRS都将减小最大传输距离，前向ICSRS减小的更大。然而，在城域网范围内，量子信号仅在密集波分复用系统中经典信号的功率很高时才受到影响。最后，对单芯光纤中产生的自发拉曼散射（SRS）和MCF中产生的ICSRS进行了比较。SRS和ICSRS的功率随传输距离的变化趋势相似，但也有细微的差别。
2019-07-02 quant-ph
Sub-picosecond inter-core skew characterization in multicore fibers via Hong--Ou--Mandel interference
Universidad de Concepción（康塞普西翁大学）；ANID – Millennium Science Initiative Program – Millennium Institute for Research in Optics, Universidad de Concepción（智利国家研究署-千年科学倡议计划-康塞普西翁大学光学研究千年研究所）；Universidade Federal de Santa Catarina（圣卡塔琳娜联邦大学）；ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究所）；Luxquanta Technologies S.L.（Luxquanta科技有限公司）；Sapienza Università di Roma（罗马大学）；Universidad Católica de la Santísima Concepción（圣母无原罪天主教大学）
本文通过光纤集成的4×4多端口光束分离器利用双光子Hong--Ou--Mandel干涉测量多芯光纤中芯间偏移特性，实现了±0.11 ps的高精度测量，展示了随机游走尺度的验证。
2026-05-15 physics.optics quant-ph
Mode-tunable inter-core coupling of photon-number-resolved quantum light in a telecom multicore fiber
Department of Physics, University at Buffalo, The State University of New York（纽约州立大学布法罗分校物理系）；Science and Technology Division, Corning Research and Development Corporation（康宁研发公司科学与技术部）
该研究在电信级39芯光纤中实现光子数分辨量子光的模可调芯间耦合，通过制备LP01-LP11相干叠加态，利用模式耦合速率差异实现3.9-13.1%的耦合调谐，并验证了传播的光子数无关性。
2026-10-05 physics.optics quant-ph
Quantum Walks in Periodic and Quasiperiodic Fibonacci Fibers
量子行走是量子计算、模拟、通信和信息等领域的关键操作。在这里，我们报告的第一次演示的量子行走和本地化的量子行走在一种新型的光纤有一个环的核心构造周期和准周期的Fibonacci序列，分别。理论和实验结果之间取得了很好的一致性。新型多芯环形光纤为低损耗光纤中的量子效应实验提供了一个新的平台，这对于具有大尺寸问题的实际应用的可扩展性至关重要。此外，我们的新的准周期Fibonacci多芯环光纤提供了一类新的准周期光子晶格，具有对角和非对角确定性的障碍，实现本地化的量子行走确定性。所提出的Fibonacci纤维制造简单直接，具有丰富的特性，可用于量子应用。我们的模拟和实验结果表明，与随机无序结构相比，在新提出的准周期光子晶格局域量子行走是高度可控的，由于准周期系统的确定性无序性质。
2019-11-04 physics.optics quant-ph
Continuous-Variables Quantum Key Distribution over Standard Telecom Fiber
这篇论文已经被撤回了
2007-05-03 quant-ph
Space division multiplexing chip-to-chip quantum key distribution
量子密码学将成为未来安全通信的关键技术。然而，为了在通信网络中获得最大效益，传输链路将需要在用于多个独立用户的多个量子密钥之间共享。这样的链路将使得量子密钥的量子网络节点能够切换到它们各自的目的地。在本文中，我们提出了一个实验演示的光子集成硅芯片量子密钥分发协议的基础上空分复用（SDM），通过多芯光纤技术。得到了并行、独立的量子密钥，在密码系统和未来的量子网络中具有重要的应用价值。
2017-10-05 quant-ph
Quantum key distribution over 122 km of standard telecom fiber
我们报告的第一个演示量子密钥分发超过100公里长的标准电信光纤。通过对干涉仪和单光子探测器的仔细优化，我们实现了122 km链路的量子误码率为8.9%，允许在纠错和隐私放大后形成安全的共享密钥。根据光纤长度的不同，可实现高达1.9 kbit/sec的密钥形成速率。讨论了量子密码中限制最大光纤长度的因素。
2004-12-22 quant-ph
Stable polarization-encoded quantum key distribution in fiber
利用主动反馈技术对长距离光纤中不可预测的偏振置乱进行自动补偿，实现了单光子脉冲偏振的长期稳定控制，其稳定性可达10小时以上。在50、75和100 km光纤中的长期运行的实验测试表明，这种单光子偏振控制支持长距离光纤中的稳定偏振编码，以促进用于偏振编码量子密钥分发的稳定的单向光纤系统，提供低于绝对安全阈值的量子比特误码率。
2006-06-13 quant-ph
Maintenance-free Operation of WDM Quantum Key Distribution System through a Field Fiber over 30 Days
通过22公里的现场光纤实现了30天的免维护波分复用量子密钥分发。利用偏振无关干涉仪和稳定技术，我们获得了低至1.70%的量子误码率和高达229.8kbps的密钥速率，创造了在不间断运行期间累积595.6Gbit的总安全密钥的记录。
2013-08-05 quant-ph
Quantum key distribution with unconditional security for all optical fiber network
本文提出了一种Y-00的物理层的有效实现方法，该方法可以通过IMDD（强度调制/直接检测）或FSK（频移键控）光纤通信网络支持保密通信和量子密钥分发（更一般的密钥扩展）。虽然尚未给出安全性的一般证明，但给出了涉及纠缠攻击的安全性分析的简要草图。
2003-08-01 quant-ph
Practical quantum key distribution over 60 hours at an optical fiber distance of 20km using weak and vacuum decoy pulses for enhanced security
在20 km的光纤距离上，实现了连续运行60小时的单向诱饵脉冲量子密钥分发实验。我们采用一个诱饵协议，其中包括一个弱诱饵脉冲和真空脉冲。所获得的密钥速率平均超过10kbps。这是在该光纤距离和持续时间内使用该诱饵协议报告的最高速率。
2011-04-15 quant-ph
Continuous-Variable Quantum Key Distribution Over 60 km Optical Fiber With Real Local Oscillator
我们报道了第一个连续变量量子密钥分发实验，该实验利用本地产生的本地振荡器在60 km的光纤信道上产生安全密钥。这是通过使用用于相位噪声补偿的机器学习来控制过量噪声，同时在低调制方差下操作系统来实现的
2022-05-30 quant-ph
Secure quantum key distribution over 421 km of optical fiber
我们提出了一个量子密钥分发系统与2.5 GHz的重复率使用三态时间仓协议结合一个诱饵的方法。利用为量子密钥分发优化的超导单光子探测器和超低损耗光纤，我们可以在421 km的最大距离上分发密钥，并在405 km上获得6.5 bps的密钥速率。
2018-07-09 quant-ph
A 24 km fiber-based discretely signaled continuous variable quantum key distribution system
我们报告了一个连续可变的密钥分配系统，实现了最终的安全密钥速率为3.45 kb/秒的距离为24.2公里的光纤。该协议采用离散信令和后选择机制提高协调速度，并通过量子态层析技术量化安全性。偏振复用和频率转换方案允许连续波本机振荡器的传输和来自导行声波布里渊散射的噪声抑制超过27 dB。
2009-10-06 quant-ph
Quantum key distribution over 25 km with an all-fiber continuous-variable system
我们报告的实施反向和解相干态连续变量量子密钥分发系统，我们产生的密钥在超过25公里的光纤的速率超过2 kb/s。时分复用用于在同一光纤中传输信号和相位参考。我们的系统包括所有的实验方面所需的现场实施的量子密钥分发设置。采用快速高效的LDPC纠错码实现实时反向和解。
2007-09-04 quant-ph
2-GHz clock quantum key distribution over 260 km of standard telecom fiber
我们报告了在损耗超过50 dB、长度为250 km的标准通信光纤上进行量子密钥分发（QKD）的演示。选择差分相移QKD协议并以2GHz系统时钟速率实现。通过对1比特延迟法拉第-迈克耳孙干涉仪的优化设计和超导单光子探测器的使用，在光纤长度不超过205 km时，量子误码率低于2%，在260 km光纤长度时，量子误码率为3.45%，损耗为52.9 dB。我们还提高了SSPD的量子效率，以获得50公里长的高密钥速率。
2012-03-20 quant-ph
Coexistence of high-bit-rate quantum key distribution and data on optical fiber
量子密钥分发（QKD）是唯一一种可以通过量子力学极限验证安全性的密钥分发方式。协议执行和后续应用程序都需要经典数据通信通道的帮助。虽然使用单独的光纤是一种选择，但如果数据和量子信号同时通过单根光纤传输，则在经济上更可行。然而，由强数据信号引起的噪声光子污染严重限制了QKD距离和安全密钥速率。在这里，我们利用一种新的时间滤波效果的噪声光子拒绝。这允许在长达90公里的光纤上进行高比特率QKD，并填充无差错的双向Gb/s数据通信。QKD具有足够的高比特率和覆盖范围，可用于智能城市和10 Gbit以太网等重要信息基础设施，是迈向光纤网络大规模部署的重要一步。
2012-11-30 quant-ph
Quantum key distribution over 30km of standard fiber using energy-time entangled photon pairs: a comparison of two chromatic dispersion reduction methods
我们提出了一个完整的实现量子密钥分发系统，使用能量-时间纠缠光子对和30公里的标准通信光纤量子信道。两个基地的两个正交状态的实施和设置是相当强大的环境约束，如温度变化。讨论了两种不同的方法来管理量子信道中的色散。
2004-03-19 quant-ph
Practical quantum key distribution over a 48-km optical fiber network
被称为“密钥”材料的秘密随机比特序列的安全分发是它们用于机密通信的加密和解密的基本前提。量子密码学是一种新的单光子传输安全密钥分配技术：海森堡的不确定原理确保对手既不能成功窃听密钥传输，也不能逃避检测（窃听将密钥错误率提高到阈值以上）。我们已经开发了实验量子密码系统的基础上传输的非正交光子状态，以产生共享的密钥材料在多公里的光纤路径和视线的链接。在这两种情况下，密钥材料都是使用初始秘密随机序列的每比特的单光子传输来构建的。该序列的量子力学随机子集被识别，在与发送者的数据协调阶段之后成为密钥材料。在这里，我们报告我们的光纤实验中，我们已经完成了量子密钥分发超过48公里的光纤网络在洛斯阿拉莫斯使用光子干涉态与B92和BB84量子密钥分发协议的最新结果。
1999-04-08 quant-ph
Experimental Decoy Quantum Key Distribution Up To 130KM Fiber
诱骗态量子密钥分发（QKD）由于具有抗PNS攻击和不可否认的安全性而成为近年来研究的热点。但是，在许多量子密钥分发系统中，传输信道的扰动使量子误码率（QBER）增加，这限制了真实诱骗态量子密钥分发系统的安全距离和密钥比特率。在130KM单模光纤附近，采用单向Faraday-Michelson相位调制系统实现了双强度诱饵QKD，在通信波长（1550nm）下，无信道干扰，长周期保持干涉条纹可见度（99%）。这是基于双强度协议的最长距离光纤诱饵态量子密钥分配系统。
2007-06-13 quant-ph
Experimental transmission of quantum digital signatures over 90-km of installed optical fiber using a differential phase shift quantum key distribution system
量子数字签名将量子力学应用于保证信息完整性和不可否认性的信息理论安全问题，与量子密钥分发实现的保密性相辅相成。以前的实验演示仅限于实验室环境中小于5公里的光纤传输距离。在这里，我们报告了量子数字签名在安装光纤以及迄今为止报告的最长传输链路上的首次演示。该演示使用了90公里长的差分相移量子密钥分发系统，以实现大约每秒一个签名位-签名生成速率比以前的光纤演示增加了几个数量级。
2016-08-15 quant-ph
Controlling excess noise in fiber optics continuous variables quantum key distribution
我们描述了一个工作在1550 nm的连续变量相干态量子密钥分发系统，该系统完全由标准的纤维光学和通信元件，如集成光学调制器、耦合器和快速InGaAs光电二极管组成。该装置由发射机和接收机组成，发射机在复平面内随机调制一个具有双高斯分布的相干态，接收机采用有限时间分辨的散粒噪声零差探测器。通过使用反向协调协议，该设备可以传输高达1 Mb/s的原始密钥速率，并具有针对高斯或非高斯攻击的已证明的安全性。本光纤设置的秘密信息速率的依赖性作为线路传输和过量噪声的函数进行了研究。
2005-12-01 quant-ph
Twin-Field Quantum Key Distribution over 511 km Optical Fiber Linking two Distant Metropolitans
量子力学的基本原理保证了量子密钥分发（QKD）的无条件安全性，但代价是量子态不能被放大。因此，尽管在过去的几十年里，全球范围内的城域QKD网络取得了显着的进展，但没有可信中继的长距离光纤QKD网络尚未实现。在这里，通过发送或不发送（SNS）协议，我们完成了一个双域量子密钥分发（TF-QKD）和分发安全密钥没有任何可信的中继器在511公里长的光纤干线连接两个遥远的大都市。我们的安全密钥速率是大约3个数量级以上的预期，如果以前的QKD现场测试系统在相同的长度被应用。在如此长距离部署的光纤上有效的量子态传输和稳定的单光子干涉为大规模光纤量子网络铺平了道路。
2021-01-31 quant-ph
Long distance decoy state quantum key distribution in optical fiber
光子数分裂攻击的理论存在为大多数使用高度衰减的激光源的量子密钥分发（QKD）演示创建了安全漏洞。使用超低噪声，高效率的过渡边缘传感器光电探测器，我们已经实现了第一个版本的诱饵状态协议，该协议在单向QKD系统中不使用高斯近似的情况下结合了有限的统计数据，从而能够创建对光子数分裂攻击免疫的安全密钥，并在107公里的光纤上高度抵抗特洛伊木马攻击。
2007-05-02 quant-ph
Fully automated entanglement-based quantum cryptography system for telecom fiber networks
提出了一种基于偏振纠缠的通信光纤量子密钥分发系统。在实验室中演示了长达50公里的QKD交换，安全密钥速率为550 bit/s。该系统结构紧凑，便携式，具有用于偏振、同步和光子耦合的全自动启动和稳定模块，可进行手动操作。在16 km长的光纤中实现了稳定可靠的密钥交换。在这个光纤网络中，我们在两周内实现了平均密钥速率为2000 bit/s的自动密钥生成，而无需人工干预。在此期间，该系统的平均纠缠可见性为93%，突出了基于纠缠的量子密码学的技术水平和稳定性。
2009-04-30 quant-ph
A Short Wavelength GigaHertz Clocked Fiber-Optic Quantum Key Distribution System
已经开发了一种使用标准电信光纤的量子密钥分发系统，该系统能够以大于1GHz的时钟速率工作。量子密钥分发系统实现B 92协议的偏振编码版本。该系统采用发射波长为850 nm的垂直腔面发射激光器作为弱相干光源，硅单光子雪崩二极管作为单光子探测器。发射波长为1.3微米的分布式反馈激光器和线性增益锗雪崩光电二极管用于在标准电信光纤上光学同步单个光子。该量子密钥分发系统表现出1.4%的量子比特错误率，并且对于4.2公里的传输范围，估计净比特率大于每秒100，000比特。对于10公里的光纤范围，量子误码率为2.1%，估计净比特率大于每秒7,000比特。
2006-05-26 quant-ph
Long-distance transmission of quantum key distribution coexisting with classical optical communication over weakly-coupled few-mode fiber
量子密钥分发（QKD）是量子信息处理中最具实际意义的应用之一，它可以在远端用户之间产生信息论安全的密钥。借助波分复用技术，量子密钥分配技术已经与经典的光通信网络相结合。少模光纤（FMF）模-波长双重复用技术可以进一步提高波分复用性能，与多芯光纤相比，FMF具有额外的模隔离度和较大的模有效芯面积，尤其在制作和拼接技术上更具有实用性。在这里，我们提出了第一次共存的QKD实现与经典的光通信弱耦合FMF使用全光纤模式选择耦合器。在发射功率为-2.60dBm的情况下，利用1.3kbps的实时安全密钥生成，实现了量子密钥分发在86kmFMF上与100Gbps经典数据信道的共传播。与单模光纤相比，在相同的光纤输入功率下，FMF的平均拉曼噪声降低了86%。我们的工作实现了量子密钥分配与经典光通信的融合，并展望了量子通信与下一代模分复用网络的兼容性
2020-02-02 quant-ph
In-Field Comparison between G.652 and G.655 Optical Fibers for Polarization-Based Quantum Key Distribution
本文通过意大利现场试验，利用QuKy商用偏振基QKD平台对比G.652与G.655光纤在量子密钥分发中的性能，并测试经典与量子信号同纤共存场景，为QKD在现有电信基础设施中的部署提供依据。
2023-12-07 quant-ph
Ultra fast quantum key distribution over a 97 km installed telecom fiber with wavelength-division multiplexing clock synchronization
我们展示了超快BB84量子密钥分发（QKD）传输在625 MHz的时钟速率通过97公里的现场安装的光纤使用实际的时钟同步的波分复用（WDM）的基础上。我们成功地在超过一个小时的稳定密钥生成在高筛选密钥速率为2.4 kbps和低量子比特错误率（QBER）为2.9%。利用平均光子数为0，0.15和0.4光子/脉冲的诱饵方法，从传输数据中估计出渐近安全密钥速率为0.78-0.82 kbps。
2008-06-23 quant-ph
Long-Distance Continuous-Variable Quantum Key Distribution over 202.81 km of Fiber
量子密钥分发提供了抵抗量子计算机密码破译的安全密钥。连续变量版本的量子密钥分发在大城市地区提供了更高的密钥速率，以及使用可以在室温下工作的标准电信组件。然而，这些系统的传输距离（与离散变量系统相比）目前是有限的，并认为不适合长距离分布。在此，我们报告的实验结果的长距离连续变量量子密钥分发超过202.81公里的超低损耗光纤，通过适当的控制多余的噪声，并采用高效的和解程序。这种连续变量量子密钥分发的破纪录实现使以前的距离记录翻了一番，并显示了使用室温标准电信组件的长距离和大规模安全量子密钥分发的道路。
2020-07-01 quant-ph
New, efficient and robust, fiber-based quantum key distribution schemes
提出了一种新的基于光纤的量子密钥分发（QKD）方案，它可以看作是对Inoue，Waks和Yamamoto（IWY）[1]提出的思想的改进。这里描述的方案在发射机处使用单个相位调制器和串联的两个差分延迟元件，当与接收机处的第三差分延迟元件组合时，这两个差分延迟元件形成干涉仪。该协议的特点是高效率，减少暴露于攻击的窃听者，和更高的灵敏度，这样的攻击相比，其他QKD方案。例如，传输数据对私钥的贡献效率为3/4，而BB84为1/4 [2]。此外，窃听者最多可以获得1/3的密钥，这导致私钥的错误概率为1/3。这可以与BB84和IWY中这些相同参数的1/2和1/4进行比较。这些考虑因素的组合应该导致比目前基于光纤的QKD方案更大的范围和密钥分发速率。
2002-03-20 quant-ph
High-dimensional quantum key distribution using energy-time entanglement over 242 km partially deployed fiber
基于纠缠的量子密钥分发（QKD）具有源无关安全性和构建大规模量子通信网络的潜力，是量子通信的重要组成部分。然而，在长距离光纤链路上实现基于纠缠的QKD仍然具有挑战性，特别是在部署的光纤上。在这项工作中，我们报告了一个实验QKD使用能量-时间纠缠光子对，在242公里的光纤传输（包括一段19公里部署的光纤）。在两个非正交基中，用原始条纹的体积分数分别为94.1 $\pm$ 1.9%和92.4 $\pm$ 5.4%的Franson型干涉验证了高质量的纠缠分布。量子密钥分配是通过色散光学量子密钥分配协议来实现的。应用高维编码以更有效地利用重合计数。该系统采用可靠的高精度时间同步技术，即使在没有主动极化或相位校准的情况下，也能连续运行7天以上。我们最终生成的安全密钥的安全密钥速率为0.22 bps和0.06 bps的渐近和有限大小的制度，分别。该系统与现有的通信基础设施兼容，在未来实现大规模量子通信网络方面显示出巨大的潜力。
2022-12-06 quant-ph
Integrating quantum key distribution with classical communications in backbone fiber network
量子密钥分发（QKD）提供基于量子力学定律的信息理论安全。在现实世界的应用中，降低成本和提高鲁棒性的愿望促使了对QKD和单光纤中密集的经典数据流量之间共存的研究。以前在大都市地区共存的工作已经使用波分复用，然而，骨干光纤网络中的共存仍然是一个巨大的实验挑战，因为传输高达20 dBm光功率的Tbps数据，并且为QKD产生更多的噪声。在这里，我们第一次提出，据我们所知，QKD与3.6 Tbps经典数据的商业骨干网络在66公里光纤上以21 dBm的发射功率集成。采用20 GHz带通滤波和大有效芯面积光纤，在最大发射功率下，同向传播和反向传播的实时安全密钥速率分别可达4.5 kbps和5.1 kbps。这证明了可行性，并代表了建立与当前经典通信骨干光纤基础设施共存的量子网络的重要一步。
2018-02-27 quant-ph
Refrence-Frame-Independent Quantum Key Distribution over 250 km of Optical Fiber
本研究开发150 MHz重复频率的RFI QKD系统，实现250公里光纤安全密钥分发，200公里处密钥率达49.65 bit/s（超现有系统三倍），扩展传输距离并提升密钥率，推动其实际应用。
2024-11-28 quant-ph
All-fiber self-compensating polarization encoder for Quantum Key Distribution
量子密钥分发（QKD）通过对光子自由度的信息进行编码，允许远距离方以无条件的安全性交换加密密钥。偏振编码已经广泛用于沿着自由空间、光纤和基于卫星的链路的QKD实现中。然而，在这样的实施方式中使用的偏振编码器是不稳定的、昂贵的、复杂的，并且甚至可以表现出破坏所实施的协议的安全性的侧信道。在这里，我们提出了一个自补偿偏振编码器的基础上铌酸锂相位调制器内的Sagnac干涉仪和实现它只使用标准的电信商业现成的组件（COTS）。我们的偏振编码器结合了简单的设计和高稳定性，实现了低至0.2%的固有量子比特错误率。由于使用COTS可以实现从800 nm到1550 nm的波段，因此我们的偏振调制器是自由空间，光纤和卫星QKD的一个有前途的解决方案。
2019-03-02 quant-ph
Quantum key distribution system in standard telecommunications fiber using a short wavelength single-photon source
使用单光子源在标准电信光纤中在2 km的距离上在概念验证试验台中进行量子密钥分发的原理的演示。单光子源是在895 nm波长下发射的微腔中的光泵浦量子点。在一系列不同的光激发功率下对量子密钥分发参数进行了表征。研究了改变量子点微腔的光激发功率对系统量子比特误码率和密钥交换率的影响。
2010-04-27 quant-ph
Intermodal quantum key distribution field trial with active switching between fiber and free-space channels
本研究开展跨模态量子密钥分发现场试验，在帕多瓦3节点异构网络中实现620米自由空间链路与17千米光纤的主动切换，验证了信道互操作性，两类信道密钥率均达kbps量级，为可信QKD网络提供高性价比方案。
2025-01-16 quant-ph
Entanglement-based quantum key distribution with data in hollow-core fiber
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Tianfu Jiangxi Laboratory（天府江西实验室）；China Mobile Research Institute（中国移动研究院）
研究在空芯光纤链路中实现基于纠缠的量子密钥与数据共存，采用时间编码高维量子密钥分发方法，获得一定的双向接收功率和平均密钥率，相比传统系统性能显著提升，展现空芯光纤在量子-经典共存方面的潜力。
2026-07-29 quant-ph
Experimental study on Gaussian-modulated coherent states quantum key distribution over standard telecom fiber
在本文中，我们提出了一个完全基于光纤的单向量子密钥分发（QKD）系统实现高斯调制相干态（GMCS）协议。该系统采用双马赫-曾德尔干涉仪（MZI）配置，其中弱量子信号和强本地振荡器（LO）通过Alice和Bob之间的同一光纤，并在Bob的终端内分成两条路径。为了抑制LO泄漏到信号路径中，这是对过量噪声的重要贡献，我们实现了一种结合偏振和频率复用的新方案，实现了70 dB的消光比。为了进一步减少由于双MZI的相位漂移的系统过多的噪声，我们建议，而不是采用相位反馈控制，一个简单地让爱丽丝重新映射她的数据通过执行旋转操作。我们进一步提出了噪声分析理论和实验。我们的计算表明，组合偏振和频率复用方案可以实现更好的稳定性，在实践中比时分复用方案，因为它允许一个使用匹配的光纤长度的信号和双MZI两侧的LO路径，大大减少了相位不稳定性所造成的不匹配的光纤长度。我们的实验噪声分析量化的三个主要贡献的多余的噪声，这将是指导未来的研究GMCS量子密钥分配系统。最后，我们证明，在“现实的模型”，其中夏娃不能控制系统内鲍勃的终端，一个安全的密钥速率为0.3bit/脉冲在5公里的光纤链路。该密钥速率比实际的BB84 QKD系统的密钥速率高约两个数量级。
2007-09-23 quant-ph
Long-distance quantum key distribution in optical fiber
使用低噪声检测器既可以提高长距离量子密钥分发（QKD）的秘密比特率，又可以显著地延长安全密钥可以在其上分发的光纤链路的长度。先前的工作已经证明了在传输超过50 km的QKD系统中使用超低噪声过渡边缘传感器（TES）。在这项工作中，我们证明了潜在的TES成功地产生错误校正，隐私放大的密钥超过148.7公里的暗光纤在平均光子数μ = 0.1，或184.6公里的暗光纤在平均光子数为0.5。我们还交换了超过67.5公里的密钥，可以抵御强大的光子数分裂攻击。
2006-07-25 quant-ph
Sub-Mbps key-rate continuous-variable quantum key distribution with local-local-oscillator over 100 km fiber
实验演示了100公里光纤上亚Mbps密钥率的连续变量量子密钥分发，采用频极化复用共传导频与数据辅助时域均衡算法控噪并补偿相位极化变化，显著提升了传输距离与安全密钥率。
2022-12-22 quant-ph
