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与鲁棒性,并实现比先前演示更高的安全密钥率。
研究成果
现场测试成功验证了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。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
实验因野外环境不稳定而面临偏振模色散和定时抖动等挑战。系统需频繁校准以维持性能,尽管安全密钥率有所提升,但对某些实际应用而言可能仍存在限制。
1:实验设计与方法选择
本实验旨在通过自动反馈系统维持系统性能,在实地环境中测试MDIQKD协议。研究方法包括采用工作频率为75 MHz的诱骗态MDIQKD技术及超导纳米线单光子探测器(SNSPD)系统。
2:样本选择与数据来源
实地测试在总长30公里的已部署光纤网络上进行,包含25公里和5公里两条链路。信号激光脉冲通过这些链路传输。
3:实验设备与材料清单
设备包括内部调制信号激光源、AMZI、AM、PM、EVOA、SNSPD、PD、COC、PDC、EPC、PBS、SPAPD、OSA和TDC。
4:实验流程与操作规范
实验通过自动反馈系统进行时间、光谱和偏振校准。每半小时交替执行QKD过程与校准程序以维持系统性能。
5:数据分析方法
数据分析采用诱骗态方法和有限密钥分析来估算安全密钥率和错误率。
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