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
Capacity and SKR tradeoff in coexisting classical and CV-QKD metropolitan-reach optical links
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；University of L’Aquila（拉奎拉大学）
研究城域DWDM中量子-经典共存时的功率依赖型保护带优化，通过边缘信道与100-150 GHz保护带在-1.5 dBm/信道下实现108%的密钥率提升，仅牺牲3.4%容量。
2026-07-02 quant-ph
Field-Trial of Machine Learning-Assisted Quantum Key Distribution (QKD) Networking with SDN
我们首次展示了一种机器学习方法来帮助量子和经典通信信道之间的共存。软件定义的网络被用来成功地实现城市和校园网络上的密钥生成和传输。
2018-07-18 eess.SP quant-ph
Deploying and validating a metropolitan QKD secure network: architecture and field performance
QTI S.r.l.（QTI有限公司）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）；Telsy S.p.A.（Telsy股份公司）；TI Sparkle S.p.A.（TI Sparkle股份公司）；TIM S.p.A.（TIM股份公司）
针对量子计算机对经典公钥基础设施的威胁，报告米兰数据中心间城域量子安全网络的部署与验证。采用分层架构，集成多种技术，经动态路径重新配置和应用层验证，确立其用于生产部署的就绪性并提供可复制蓝图。
2026-07-14 quant-ph
DV-QKD Coexistence With 1.6 Tbps Classical Channels Over Hollow Core Fibre
首次从量子误码率（QBER）、密钥速率（SKR）和经典信号误码率（BER）等方面对空芯嵌套反共振无节点光纤（HC-NANF）上量子信道与经典光信道共存的可行性进行了实验研究。在2 km长的HC-NANF上，经典信道与量子信道同时实现了1.6 Tbps的共存传输，总共存功率为0 dBm.为了找到经典信道的最佳和最差波长位置，考虑拉曼散射和四波混频（FWM）对量子信道产生的串扰，模拟了量子信道和经典信道之间不同间距的不同经典信道波段。在我们的模拟之后，我们在SKR和QBER方面数值地估计经典信道的最佳（拉曼光谱下降）和最差位置（拉曼光谱峰值），以考虑其对量子信道的性能的影响。我们进一步实现了一个测试平台，以在最佳和最差情况下对单模光纤（SMF）和HC-NANF进行实验测试。在最好的情况下，量子和经典之间的间隔是200 GHz（1.6 nm），每个经典通道之间的间隔是50 GHz（0.4 nm）。当量子信道与八个经典信道在HC-NANF中以0 dBm总共存功率共存时，SKR被保持而没有任何明显的变化，相比之下，当使用SMF以-24 dBm总共存功率时，SKR显著下降73%，这比HC-NANF中使用的功率低250倍。在使用相同功率的最坏情况下，量子和经典通道之间的间距为1 THz（8 nm），使用HC-NANF时SKR下降了10%，而在SMF中SKR骤降至零。
2022-03-28 cs.SY eess.SY quant-ph
Measurement-device-independent quantum key distribution coexisting with classical communication
QuTech, and Kavli Institute of Nanoscience, Delft Technical University（代尔夫特理工大学量子纳米中心与开尔文纳米科学研究所）
本研究展示了测量设备无关量子密钥分发与经典通信在同一光纤上共存的实验结果，并预测在不同波长窗口下可实现超高速通信速率。
2019-05-01 quant-ph
Ultra-high bandwidth quantum secured data transmission
量子密钥分发（QKD）为光纤网络中的安全通信提供了有吸引力的手段。然而，该技术的部署受到了经常需要专用暗光纤来将非常弱的量子信号与传统流量隔离的阻碍。到目前为止，QKD与数据的共存已经被限制到低于光纤通信网络中通常采用的带宽的数量级的带宽。使用优化的波分复用方案，我们第一次在同一光纤上向前传输QKD和流行的100 Gb/s数据格式。我们展示了一个完整的量子加密系统，在100公里的光纤上以200 Gb/s的带宽运行。通过拉曼噪声的实验测量，我们探索了该技术的极限，证明了在50 km的链路上将QKD与10 Tb/s的数据相结合是可行的。这些结果表明，将QKD和其他量子光子技术集成到高带宽数据通信基础设施中是可能的，从而允许它们的广泛部署。
2016-10-13 quant-ph
Quantum-Aware Network Planning and Integration
本文研究量子信号与经典流量在光纤网络中的共存问题，提出量子感知的波长分配启发式方法，在保障QKD部署的同时最小化对经典容量的影响。
2025-08-28 quant-ph
Dynamic DV-QKD Networking in Fully-Meshed Software-Defined Optical Networks
我们第一次展示了一个四节点的无可信节点的城域网络配置与动态离散变量量子密钥分发DV-QKD网络功能在四个光网络节点。该网络允许在网络的两个节点之间动态部署任何QKD链路，同时利用QKD感知的集中式软件定义网络（SDN）控制器来提供交换和重新路由的动态性。从量子误码率、密钥传输率和经典信号误码率等方面，研究了在C波段，量子信道和经典信道共存的可行性，其中量子信道和经典信道均位于现场部署的城域网和实验室光纤（<10 km）上。此外，共存分析多跳配置使用不同的切换场景。当与量子信道间隔150 GHz的经典信道共存时，多条链路的密钥速率下降了43%.这是由于来自拉曼散射的噪声泄漏到Bob DV-QKD单元的内部滤波器的100 GHz带宽中。当量子和最近的经典信道之间具有150 GHz间隔的四个经典信道共存时，由于拉曼噪声、其他非线性和高聚合发射功率的组合，量子信道恶化得更快，导致QBER值超过6%的阈值，导致SKR在每个信道7 dB的发射功率下达到零bps的值。此外，共存的量子信道和六个经典信道通过现场部署的光纤测试网络进行检查。
2022-06-15 cs.SY eess.SY quant-ph
Time-Interleaved C-band Co-Propagation of Quantum and Classical Channels
本研究提出时间交织技术，将QKD脉冲嵌入经典数据帧间隙，实现C波段量子与经典信道共传且互不牺牲性能，实验验证了不同距离下的传输性能，经典信道功率达现有C波段共存研究最高水平。
2023-10-10 cs.CR cs.NI quant-ph
Real-Time VPN Traffic over ETSI GS QKD 014 Key Delivery with a LuxQuanta NOVA QKD Platform
FBTER（联邦技术教育学院）；FIEB（巴伊亚基金会）
研究基于ETSI GS QKD 014 API用QKD派生密钥构建VPN原型，用AES-256-GCM加密IP流量等，经模拟器验证后在特定设备上测试，成功连续八小时传输双向实时音视频流量，展现经典VPN与QKD集成可行性。
2026-07-09 cs.CR quant-ph
Quantum key distribution over scattering channel
云、霾、雾光的散射降低了量子密钥分发（QKD）中信道的传输效率，降低了系统的实际安全性，从而限制了自由空间QKD的部署。本文采用波前整形技术对高损耗散射量子信道中的畸变光信号进行补偿，实现了偏振编码的BB84量子密钥分发实验。利用这种量子信道补偿技术，我们实现了传输效率的典型提高约250，并将每个筛选密钥的安全密钥速率从0提高到$1.85\times10^{-6}$。该方法及其首次验证表明，量子密钥分发系统的应用领域将从无损信道扩展到高散射信道，从而增强全球量子通信网络的部署能力。
2021-09-28 quant-ph
Topology-Hiding Path Validation for Large-Scale Quantum Key Distribution Networks
AIT Austrian Institute of Technology（奥地利AIT研究所）；Digital Factory Vorarlberg GmbH（福拉尔贝格数字工厂有限公司）
本文提出一种针对量子密钥分发网络的路径验证协议，允许接收方验证合规性，同时保护运营商隐私，通过形式化模型和安全构造实现高效验证。
2026-04-02 cs.CR quant-ph
Secret Key Rate Limits in Coexisting Classical-Quantum Optical Links
University of L’Aquila（阿奎拉大学）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
本文研究了经典-量子光链路中密钥率限制问题，通过推导闭式表达式评估干扰功率，并展示将量子信道置于上E-/下S波段可提高密钥率。
2026-02-25 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
High-rate continuous-variable quantum key distribution coexisting with Tb/s coherent classical transmission in hollow-core fiber
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Yangtze Optica Fibre and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC)（长飞光纤光缆股份有限公司）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Florence（佛罗伦萨大学）
研究在空芯光纤中实现高速连续变量量子密钥分发与太比特每秒相干经典传输共存的问题，核心方法是结合超低损耗反谐振空芯光纤与残余载波辅助离散调制连续变量QKD，主要贡献是扩展了共享光纤量子安全相干链路运行范围。
2026-07-17 physics.optics 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
