Scaling of Entanglement-Assisted Communication in Amplified Fiber Links
本文提出一种在放大光纤链路中利用预共享纠缠实现任意高容量优势的新方案，通过仅调节折射率增加多模光纤模式数，使数据速率与未来网络需求兼容。
2024-02-23 quant-ph
Energy-time Entanglement Coexisting with Fiber Optical Communication at Telecom C-band
本文在电信C波段实现了能量-时间纠缠QKD与双向20 Gbps、40 km光纤通信的共存，获得82.01%可见度和245 bps安全密钥率，为兼容光纤通信的量子网络基础设施发展奠定基础。
2023-05-30 quant-ph
Squeezed Light Coexistence with Classical Communication over 10 km Optical Fiber
本研究首次实现10 km光纤中1550 nm单模压缩光与1310 nm经典通信的共存，通过实时光学外差锁相技术，测得0.5 dB压缩度与2.2度相位噪声，为量子与经典光信号同纤传输提供实验验证。
2023-05-04 quant-ph
Quantum Communication with Quantum Dots Beyond Telecom Wavelengths via Hollow-Core Fibers
针对量子点单光子源在900 nm波段标准光纤损耗高的问题，提出采用低损耗空芯光纤传输，实现了340 m低QBER且保持单光子特性的量子通信，突破了标准电信光纤限制。
2025-09-15 quant-ph
Path-encoded high-dimensional quantum communication over a 2 km multicore fiber
基于高维量子态的量子密钥分发（QKD）协议克服了二维QKD协议的局限性，在提高密钥生成速率的同时增强了容错能力。尽管如此，通过光纤链路的高维量子态的可靠传输仍然是一个开放的挑战，必须解决，以促进其应用。在这里，我们证明了路径编码的高维量子态在2公里长的多芯光纤的可靠传输。利用锁相环系统，保证了稳定的干涉检测，允许低错误率和生成6.3 Mbit/s的密钥速率。
2021-03-10 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
Experimental Demonstration of Robust Bidirectional Quantum Optical Communications
我们在实验上实现了一种通过成对保偏光纤可靠传输量子信息的新方法。物理设置扩展了Mach-Zehnder干涉仪的使用，其中通过干涉消除噪声。该方法可以看作是对现有纤维光学无消相干子空间方法的改进。此外，该设置可以双向应用，这意味着可以从两端实现稳健的量子通信。为了严格量化传输的量子信息的量，用量子通信理论中开发的工具分析光纤。这些结果不仅为通过光纤保护经典和量子信息提供了一种实用的手段，而且为丰富量子通信理论体系提供了一个新的物理平台。
2013-05-07 quant-ph
Full polarization control for fiber optical quantum communication systems using polarization encoding
本文提出了一种实时偏振控制系统，该系统采用两个非正交的参考信号与数据信号在时间或波长上进行复用。理论和实验结果表明，采用闭环结构的偏振控制器可以实现对多个偏振态的完全控制。实验结果表明，可以忽略不计的增加的惩罚，对应于0.044%的平均增加的光量子误码率，可以实现响应时间小于10 ms，而没有显着的量子信道中的噪声计数的引入。
2007-10-22 quant-ph
Space-division multiplexed phase compensation for quantum communication: concept and field demonstration
针对光纤量子通信中的相位漂移问题，首次提出并现场演示了基于相邻光纤的空分复用相位补偿方案，显著降低了相位漂移并改善了量子比特错误率。
2024-01-29 quant-ph
Characterization and stability measurement of deployed multicore fibers for quantum applications
由于其固有的特性，多芯光纤预计将在未来几十年内改变游戏规则，允许更大的传输带宽和更低的光通信占用空间。此外，多芯光纤最近已被探索用于量子通信，证明它们在传输高维量子态方面的独特性。然而，文献中报道的调查和实验已经在研究实验室中进行，通常在受控环境中使用短光纤链路。因此，将长距离多芯光纤用于量子应用的可能性仍有待证明。在这里，我们第一次表征，在相稳定性方面，多股4芯多芯光纤安装在拉奎拉市地下，总光纤长度高达约25公里。在这个初步的研究中，我们研究了使用这样的基础设施来实现量子增强方案的可能性，例如高维量子密钥分发，基于量子的环境传感器，以及更一般的量子通信协议。
2021-03-11 quant-ph
High-speed phase-encoded quantum secure direct communication over 11.4 km heterogeneous free-space and fiber links
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；State Key Laboratory of Low-dimensional Quantum Physics and Department of PhysicsTsinghua University（清华大学低维量子物理国家重点实验室和物理系）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）；Beijing National Research Center for Information Science and Technology（北京信息科学与技术国家研究中心）
本研究展示了在11.4公里异质自由空间和光纤链路上实现高速相位编码量子安全直通通信，验证了相位编码在自由空间量子网络中的可行性，并实现了跨介质的无缝互操作性。
2026-02-06 quant-ph
Experimental long-distance quantum secure direct communication
量子安全直接通信（QSDC）是量子通信的一个重要分支，它不需要加解密过程，直接实现信息的安全传输。最近，两个桌面实验已经证明了QSDC的原理。本文报道了国内首次进行的长距离QSDC实验，包括安全性测试、信息编码、光纤传输和解码。经过0.5 km的光纤传输后，两个偏振纠缠Bell态的量子态相似度分别为91%和88%，可用于信息编码。基于现有的光通信技术，我们从理论上分析了QSDC系统的性能，表明在几十公里的光纤链路上实现QSDC是可以预期的。它展示了长距离QSDC的潜力，并支持其在量子通信网络上的未来应用。
2017-10-22 quant-ph
Quantum teleportation coexisting with classical communications in optical fiber
本文首次在承载400-Gbps经典通信流量的30.2公里光纤上演示量子隐形传态，通过O波段量子信道、窄谱时域滤波和多光子符合探测抑制拉曼散射噪声，在18.7 dBm高发射功率下保持保真度，证明量子与经典网络可在统一光纤基础设施中共存。
2024-10-26 quant-ph
Two-photon comb with wavelength conversion and 20-km distribution for quantum communication
近年来，量子计算和量子通信得到了极大的发展，并有望为量子互联网技术做出贡献，包括云量子计算和无条件安全通信。然而，长距离量子通信具有挑战性，主要是因为光纤损耗;量子中继器对于基于光纤的传输是不可或缺的，因为未知的量子态不能被确定地放大。在这项研究中，我们展示了一个多功能的纠缠源在电信波段的基于光纤的量子互联网，它具有一个窄线宽的sub-MHz范围，纠缠保真度超过95%，贝尔态的产生，即使在频率多模。此外，在光纤中的总分布长度为20公里后，观察到双光子相关，具有容易识别的归一化相关系数，尽管波长转换器的带宽有限。所提出的实现承诺的纠缠分发，是兼容的量子存储器和频率复用的长距离量子通信应用的有效方法。
2020-10-12 quant-ph
Superdense coding over optical fiber links with complete Bell-state measurements
将量子通信应用于现代网络需要通过基于光纤的基础设施传输量子信息。我们报告的第一个演示超密集编码的光纤链路，利用一个完整的贝尔状态测量，使时间偏振超纠缠，线性光学，和常见的单光子探测器。我们展示了迄今为止最高的单量子比特信道容量，利用线性光学，$1.665 \pm 0.018$，我们提供了一个完整的实验实现的混合，量子经典的通信协议的图像传输。
2016-09-02 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
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
A hybrid quantum eraser scheme for characterization of free-space and fiber communication channels
我们展示了一个简单的投影测量的基础上的量子擦除器的概念，可用于表征任何通信信道的干扰。量子擦除器通常被实现为空间分离的路径干涉方案。在这里，我们利用的优势，重新定义的空间模式，取代物理路径的轨道角动量（OAM）的抽象路径的路径信息。值得注意的是，矢量模式（自由空间和光纤的自然模式）具有自旋轨道耦合态的不可分离特征，相当于两个独立标记路径的描述。我们探索光纤扰动的影响，通过探测阶跃折射率光纤信道的矢量模式，相关的高阶空间模式编码的信息超快光纤通信。
2017-07-24 physics.optics quant-ph
Transmission of optical communication signals through ring core fiber using perfect vortex beams
本文实验研究了完美涡旋光束和 Laguerre-Gaussian 光束在环芯光纤中的生成与传输特性，发现完美涡旋光束能减小环半径变化并耦合更高光功率，从而降低通信链路功率要求，为高维量子通信奠定基础。
2023-09-13 physics.optics quant-ph
Orbital angular momentum states enabling fiber-based high-dimensional quantum communication
量子网络是量子通信的最终目标，许多连接的用户可以共享量子系统携带的信息。这种结构的关键是量子态的可靠产生、传输和操纵。二维量子态，量子比特，被稳定地采用作为信息单位。然而，高维量子态，qudits，构成了未来量子网络的更丰富的资源，超过了无处不在的量子比特所施加的限制。这种$D$级系统的生成和操作在过去十年中得到了改进，但它们在远程位置之间的可靠传输仍然是主要挑战。在这里，我们展示了如何最近的空芯光纤支持轨道角动量（OAM）模式可以利用忠实地传输$D$维状态。产生了四个OAM量子态及其叠加态，在1.2km长的光纤中传输并以高分辨率检测。此外，三个量子密钥分发（QKD）协议作为具体的应用程序来验证我们的结果的实用性。该实验增强了高维量子态的分布，证明了轨道角动量作为未来量子网络的容器。
2019-06-26 quant-ph
Two-mode squeezing over deployed fiber coexisting with conventional communications
本文首次在已部署光纤上实现与经典通信信号共存的分布式双模压缩，通过频率复用和触发零差探测验证了无需专用暗光纤的连续变量量子资源分发。
2023-07-12 quant-ph
Quantum Communication Multiplexing in LP-modes Enabled by Photonic Lanterns
本文提出利用光子灯笼在少模光纤中实现LP模式复用的QKD系统，通过精确偏振控制抑制QBER，并在24公里、5 dB损耗链路上实现2.34 Mbps的SKR。
2025-02-18 quant-ph
Selective Placement of Hollow-Core Fibers for QKD and Classical Communication Coexistence
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
研究通过部分升级光网络中的空心光纤，实现量子密钥分发与经典通信共存，结果显示升级40%的链路可将量子模块数量减少49%。
2026-05-11 cs.IT math.IT quant-ph
An all-fiber source of pulsed twin beams at telecom band for quantum communication
为了实现远距离量子通信中的非经典光源，我们首次利用高增益光纤参量放大器实现了1550 nm波段的双光束脉冲光源。双光束的强度差的噪声低于散粒噪声极限3.1dB（在损失校正之后为10.4dB）。一项详细的研究揭示了一些限制因素，以提高降噪效果。因此，一旦注意这些限制因素，进一步降低噪音将是可行的。
2012-09-06 physics.optics quant-ph
Quantum entanglement distribution coexisting with high-rate, broadband classical optical communications over a real-world fiber connecting remote, synchronized nodes
Northwestern University（西北大学）；University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；Ciena Corporation（西纳公司）
本文首次实现基于纠缠的量子通信在真实光纤链路中与高带宽经典通信共存，展示了量子纠缠与超高功率水平的兼容性。
2026-07-21 quant-ph
Overcoming Quantum Noise in Optical Fibers
光通信光纤中的噪声是限制光量子数据传输的一个重要因素。遗憾的是，由于不可克隆定理的限制，经典成功的放大器（如EDFA）不能用于量子通信。我们提出了一个简单的方法来减少量子噪声：插入相移器和/或分束器在规则的距离间隔到光纤。我们详细分析了量子比特编码成低强度光的偏振态的情况，这对各种量子信息任务，如量子密码学和通信至关重要。我们讨论了实验的可行性，我们的计划，并提出了一个简单的实验来测试我们的方法。
2004-05-14 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
Experimental demonstration of entanglement-enhanced classical communication over a quantum channel with correlated noise
我们提出了一个实验，证明纠缠增强的经典通信能力的量子信道与相关噪声。信道由呈现随机双折射的光纤链路建模，该随机双折射在比信道的连续使用之间的时间间隔长得多的时间尺度上波动。在这种情况下，在沿光纤传播的两个光子之间引入纠缠，可以将多达一位的信息可靠地编码到它们的联合偏振自由度中。当两个单独使用的信道之间不允许量子相关时，这种容量减少了三倍以上。我们使用基于自发参量下转换的纠缠光子对的光纤耦合源和线性光学贝尔态测量来证明这种效应。
2004-03-02 quant-ph
Dynamical decoupling with tailored waveplates for long distance communication using polarization qubits
利用动态解耦的方法研究了飞行偏振量子比特在光纤中传输时的退相效应。控制脉冲用沿单模光纤的实际长度适当放置的半波片来实现。有限宽度的波片上的偏振旋转的影响进行了建模，使用定制的折射率分布内的波片。我们表明，动态解耦是有效的，在保持输入量子比特状态的保真度接近1时，偏振量子比特受到随机双折射噪声在光纤中，以及由于有限的波片宽度的旋转缺陷（翻转角误差）。
2013-11-15 quant-ph
All-Fiber Source of Polarization-Entangled Photon Pairs Based on a Novel Birefringence Compensated Scheme
提出了一种新的用于量子通信的偏振纠缠光子对全光纤光源。利用法拉第旋转镜补偿光纤双折射，与现有方案相比，提高了对随机偏振漂移的稳定性。
2006-10-23 quant-ph
Polarization-independent single-photon switch based on a fiber-optical Sagnac interferometer for quantum communication networks
未来量子网络的一个重要组成部分是能够动态路由单光子的光开关。在这里，我们实现这样的开关，基于光纤Sagnac干涉仪设计。该路由是用一对放置在Sagnac环路内的快速电光电信相位调制器来实现的，使得每个调制器作用于单光子的正交偏振分量，以产生对若干应用至关重要的偏振无关能力。我们得到一个平均消光比大于19 dB的开关的两个输出之间。我们的实验完全采用商用现成组件，因此可以与当前的光通信系统直接兼容。
2020-09-04 physics.optics quant-ph
Towards fully-fledged quantum and classical communication over deployed fiber with up-conversion module
量子密钥分发（QKD），即分发用于数据加密的量子安全密钥，预计将在未来几十年产生至关重要的影响。然而，尽管在过去的二十年中取得了显着的成就，但许多实际和严重的挑战限制了这种新型量子技术在当前电信基础设施中的全面部署。特别是，由于经典信号的高强度引起的固有噪声，量子信号和高速数据业务在同一光纤内的共同传播没有完全解决。因此，当前的共同传播方案限制了经典光功率的量，以便降低整体链路噪声。然而，这种自组织解决方案限制了大规模QKD部署的整体可能性范围。在这里，我们提出并证明了一种新的方法，基于上变频辅助接收器，共传播的经典光和量子密钥分配信号。此外，我们比较了该方案的性能与现成的量子接收器，配备了标准的InGaAs探测器，在不同长度的安装光纤链路。与标准接收机相比，我们的方案具有更高的噪声容忍度，从而使密钥的分配在4 dB以上的经典功率的条件下。
2021-06-09 quant-ph
Generation and manipulation of squeezed states of light in optical networks for quantum communication and computation
我们分析了一种光纤元件，它可以在利用光的压缩态的新型信息处理系统中找到多种用途。我们的方法是基于孤子噪声的光子数压缩现象后，孤子已通过非线性光纤传输。讨论了该器件在量子计算和量子密码学光网络中的应用。
2001-04-24 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
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
Dynamical Decoupling in Optical Fibers: Preserving Polarization Qubits from Birefringent Dephasing
量子计算中的主要挑战之一是保持量子系统的相干性以对抗环境的退相效应。例如，存储在光子偏振中的信息由于这种失相而迅速丢失，并且当试图通过通信信道传输在光子中编码的量子信息时，保留输入状态是至关重要的。我们提出了一个动态解耦序列，以保护光子量子比特从失相集成波片到光纤在指定的位置。我们模拟随机双折射噪声沿实际长度的光纤和研究保存的偏振量子比特，通过这种光纤增强Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）动态去耦。这种技术可以保持光子量子比特的相干性在高保真度，朝着实现可扩展的和有用的量子通信与光子量子比特的一步。
2013-07-19 quant-ph
Experimental Evaluation of Passive Polarization Compensation Techniques for Fiber-Distributed Polarization-Entangled Photons
School of Quantum Technology, Defence Institute of Advanced Technology（量子技术学院，国防先进技术研究所）
该研究评估自由空间QHQ波片与光纤FPC两种被动偏振补偿技术，通过逐路径优化实现光纤偏振纠缠光子补偿，恢复高可见度、高保真度纠缠，为短距离量子通信链路提供系统框架。
2026-09-03 quant-ph
Experimental realization of three-color entanglement at optical fiber communication and atomic storage wavelengths
包括低损耗光纤传输和原子共振频率在内的多色纠缠态是未来量子信息网络的重要资源。介绍了在852 nm、1550 nm和1440 nm波长下连续变量三色纠缠产生的实验结果。纠缠产生系统由两个级联的非简并光学参量振荡器（NOPO）组成。两种NOPO中非线性晶体的灵活选择性和NOPO的可调谐特性为三束纠缠光束的频率选择提供了较大的自由度，因此该系统有望发展成为具有原子存储单元和长光纤传输线的量子信息网络的实用器件。
2012-12-20 physics.optics quant-ph
System-Design Optimization of a Single-Transmitter, Single-Fiber QKD-based ITS Communication Link
Inria Saclay（法国国家信息与自动化研究所萨克莱中心）
该研究优化了基于QKD的单发射机单光纤ITS通信链路，通过共享硬件节省光学资源，在25km处SCR达12.079Mbps，提升接收机带宽可显著提高速率，为QKD通信规模化部署提供可行路径。
2026-10-12 quant-ph
Dual wavelength source of entanglement for space quantum communication
Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de Physique de Nice（尼斯蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、尼斯物理研究所）
本研究提出了一种基于周期性波导铌酸锂晶体的双波长纠缠光源，实现了810nm和1550nm波长的纠缠光对生成，适用于混合量子通信网络，实现了低损耗光纤传输和高效自由空间传播。
2026-05-21 quant-ph
Designing Noise-Robust Quantum Networks Coexisting in the Classical Fiber Infrastructure
本研究探讨量子与经典通信在共享光纤中的共存，通过实验表征多通道纠缠光子对与C波段经典信号的共存性能，分析拉曼噪声与波长优化，为未来量子网络扩展提供关键见解。
2023-04-20 quant-ph
High quality entanglement distribution through telecommunication fiber using near-infrared non-degenerate photon pairs
对于实际的量子通信，必须考虑整个系统（源、量子信道和探测器）的效率。在许多城市环境中，电信光纤形式的量子信道（符合ITU G.652D标准）是可用的，但是在该范围内的检测器通常具有低效率。我们调查的可能性，校园型通信，纠缠光子准备在近红外范围（NIR）可以成功地传输，同时保持偏振纠缠。我们演示了波长在810 nm附近的简并和非简并纠缠光子对通过标准通信光纤的分布。这项技术得益于NIR单光子探测器的高效率和810 nm左右成熟的设置设计。在这项工作中，我们获得了高质量的纠缠（基于原始数据的可见性为94.8%）后的总距离为12公里，对应于约-36 dB的光纤诱导损耗。
2022-09-09 quant-ph
Few-mode-fiber technology fine-tunes losses of quantum communication systems
量子通信的一个自然选择是利用单光子两条路径之间的相对相位进行信息编码。然而，这种方法很快就被认为在长距离上是不切实际的，因此基于单光子时间仓的修改被广泛采用。然而，它引入了一个基本的损失，这与尺寸增加，并限制其应用在长距离。在这里，我们能够解决这个长期存在的障碍，采用少模光纤空分复用平台与轨道角动量模式。在我们的方案中，我们保持了时间仓方案所提供的实用性，而量子态通过少模光纤传输的配置，不引入后选择损耗。我们通过在500 m的少模光纤上成功地传输用于量子密码的相位编码单光子态，实验证明了我们的方案的可行性。
2021-10-05 physics.optics quant-ph
Integrated quantum communication network and vibration sensing in optical fibers
本文提出并演示了一种将下行量子接入网络与光纤振动传感集成的架构，利用单激光源边模编码八用户密钥，在80 km光纤上实现每秒1.88×10^4比特的平均密钥率，并利用现有设施实现高分辨率振动定位，为构建安全量子通信传感网络提供了低成本方案。
2024-04-02 physics.optics quant-ph
Long-distance quantum communication sending single photons and keeping many
Institute of Physics, Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文提出了一种基于量子存储的全光量子中继器，通过单光子态传输实现远距离量子通信，支持最大10000公里的通信距离。
2025-12-21 quant-ph
Distribution of Telecom Entangled Photons through a 7.7 km Antiresonant Hollow-Core Fiber
本研究首次通过7.7 km反谐振空芯光纤在1550 nm波段实现纠缠光子分发，验证其适用于长距离量子通信，且其低延迟、低色散特性可提升时间片量子密钥分发的安全密钥率。
2024-06-21 quant-ph
Coexistence of multiuser entanglement distribution and classical light in optical fiber network with a semiconductor chip
本文提出一种具有高模态重叠的半导体芯片以直接产生宽带偏振纠缠，在42 nm带宽内保真度超96%，并实现了与经典光共存的三用户连续量子纠缠分发，完成了安全密钥建立、图像加密及量子秘密共享，为兼容现实光纤网络的实用多方量子通信铺平道路。
2023-09-26 quant-ph
Multi-dimensional entanglement generation with multi-core optical fibers
光子量子信息的发展趋势与经典光学和电信技术的进步密切相关。在这方面，也已经追求在多路复用光通信信道中的进步以用于多维量子态（qudit）的生成，因为它们的使用对于若干量子信息任务是有利的。在这个方向上的一个当前路径是通过使用空分复用多芯光纤，这为有效地控制路径编码量子态提供了一个新的平台。在这里，我们报告了一个参数下转换源的纠缠量子点，是完全基于（因此兼容）国家的最先进的多芯光纤技术。光源设计使用现代多芯光纤分束器来准备泵浦激光束以及测量产生的纠缠态，在提供稳定架构的同时实现高光谱亮度。此外，它可以很容易地与任何芯几何形状一起使用，这是至关重要的，因为电信中多芯光纤的广泛标准尚未建立。我们的来源代表了量子通信与下一代光网络兼容的重要一步。
2020-05-16 quant-ph
Experimental Quantum Communication without a Shared Reference Frame
我们提出了一个强大的量子通信方案的实验实现[物理。93，220501（2004）]使用在偏振和时间上纠缠的光子对。我们的方法克服了由于偏振模式的集体旋转（例如，光纤中的双折射或未对准），对干涉仪的相位波动不敏感，并且除了需要标记不同的光子之外，不需要包括时间参考的任何共享参考系。该方案的实际鲁棒性进一步通过在1 km光纤上实现Bennett-Bennard 1984量子密钥分发协议的变体来显示。
2007-06-13 quant-ph
QuaNTUM: A Modular Quantum Communication Testbed for Scalable Fiber and Satellite Integration
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
QuaNTUM是一个模块化量子通信测试平台，旨在通过光纤和卫星集成实现可扩展的量子通信网络。
2026-03-11 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Polarization-stable long-distance interference of independent photons for quantum communications
在两个8.5公里的全偏振控制光纤链路上进行了完全独立的微弱激光源之间的干涉，稳定可见度为47.8%，这是实现量子通信协议的重要一步。
2012-08-03 quant-ph
Long-distance distribution of genuine energy-time entanglement
任何基于纠缠的量子通信的实际实现都必须具有内在的安全性，并且能够跨越长距离，避免通信双方之间的直线需求。贝尔不等式的违反提供了一种在不知道设备内部工作原理的情况下验证量子链路的方法。能量-时间纠缠量子通信满足所有这些要求。然而，目前采用的标准配置存在一个根本障碍：除了其他漏洞外，还存在一个可以被利用来破坏通信安全性的固有几何漏洞。在这里，我们展示了第一个实验贝尔违反能量-时间纠缠分布在1公里的光纤，是免费的这个几何漏洞。这是通过采用一种新的实验设计，并通过使用主动稳定的光纤为基础的长干涉仪。我们的研究结果代表了光纤中长距离安全量子通信的重要一步。
2014-06-03 quant-ph
Robust transmission of non-Gaussian entanglement over optical fibers
我们展示了如何在大范围的连续变量非高斯态的纠缠可以保持对退相干的远程量子通信通过光纤。为此，我们通过无退相干子空间和量子动力学解耦来应用保护。后者通过在光纤内以规则间隔$Δ$插入移相器来实现，其中$Δ$大致是光纤中的光速与浴高频截止的比率。使用玻色子-玻色子模型的系统浴相互作用的二氧化硅纤维的相关参数的详细估计，和$Δ$被发现是毫米的顺序。
2006-05-17 quant-ph
Polarization Purity and Dispersion Characteristics of Nested Antiresonant Nodeless Hollow-Core Optical Fiber at Near- and Short-wave-IR Wavelengths for Quantum Communications
本研究针对量子通信对高态纯度低损耗光传输的需求，探究1km长2μm波段嵌套反谐振无节点空芯光纤的偏振与脉冲传输特性，验证其在量子密钥分发等光量子技术中的应用潜力。
2024-12-10 physics.optics quant-ph
