量子信号和经典数据的共享光纤传输距离打破记录

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科技日报,北京,10 月 27 日(刘霞)丹麦科学与技术利用连续变量分配技术 (CV-QKD) 允许光纤传输的距离 比赛距离 120 公里。相关研究成果发表在新一期的《物理评论快报》上。量子密钥分发 (QKD) 技术是一种允许传输机密信息的安全机制的技术。其原理是任何窃听活动都会扰乱正在传输的信息的量子态,并被通信双方检测到,从而保证通信链路的安全性和可靠性。豪维r,QKD 的实际部署仍然存在挑战。为了以低成本实现大规模应用,将应用集成到承载经典数据的现有光纤网络中非常重要。量子通信需要与经典数据共享光纤基础设施,但经典通道引入的噪声严重限制了QKD的传输距离和性能。到目前为止,最大传输距离仅限于几十公里。过去,科学家试图通过添加滤波器或分配专用波长来抑制干扰,但这使得系统集成变得更加复杂。在本研究中,我们采取了一种新方法,提出了 CV-QKD 技术来解决这个问题。在 CV-QKD 系统中,发射器上传有关光波幅度和相位的随机编码信息,接收器测量光波以生成密钥。双方都可以使用密钥来加密和解密信息。根据原理根据量子物理学原理,任何聆听行为都会产生可检测到的光波干扰,从而激活安全警报。通过这项研究,我们成功地抑制了量子信号和经典数据之间的相互干扰。与以前的解决方案不同,该技术允许将外部过滤器或修改添加到现有光纤网络中。无需修改。相反,通过巧妙地调用CV-QKD系统中长期被忽视的“内置过滤”功能并优化量子信号传输策略,我们最终在承载经典数据的120公里光纤上实现了稳定可靠的量子密钥分发。研究团队强调,这一突破表明CV-QKD可以为长距离光纤链路提供即插即用的量子安全解决方案,无需额外的滤波设备或特定的波长分配,可显着降低升级难度g 现有网络。未来,纠错技术的改进有望进一步提高传输距离和密钥生成效率。

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