研究目的
为了证明测量设备无关量子密钥分发(MDIQKD)协议在不稳定野外环境中的可行性和鲁棒性,并实现比先前演示更高的安全密钥率。
研究成果
现场测试证明了MDIQKD协议在不稳定环境中的可行性和鲁棒性,实现了16.9比特/秒的安全密钥率,显著高于以往成果。这为构建不受探测端攻击影响的全球量子网络奠定了基础。
研究不足
系统的时序抖动随时间延迟值增加而增大,所部署光纤的偏振模色散可能导致偏振重叠波动。激光源之间的波长差需保持在较窄范围内。
1:实验设计与方法选择:
实验采用高时钟速率运行的自动反馈MDIQKD系统,在总长30公里的现役光纤网络中进行现场测试。该系统包含时间、光谱和偏振校准反馈机制以维持性能稳定。
2:样本选择与数据来源:
现场测试在中国合肥市三个相邻站点进行,使用合肥有线电视宽带网络有限公司运营的现役光纤网络。
3:实验设备与材料清单:
实验装置包含超导纳米线单光子探测器(SNSPDs)、波分复用器(WDMs)、电偏振控制器(EPCs)、偏振分束器(PBSs)等光学组件。
4:实验流程与操作规范:
系统以75MHz时钟速率运行,通过时间、光谱和偏振模式的自动校准程序确保18.2小时稳定运行。
5:2小时稳定运行。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用诱骗态方法和有限密钥分析计算安全密钥率,估算单光子态的符合事件计数与相位错误率。
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