侯飞雁，权润爱，项晓，靳亚晴，董瑞芳，刘涛，张首刚

基于实地光纤的双向量子时间传递实验研究

侯飞雁1,2,3，权润爱1,2,3，项晓1,2,3，靳亚晴1,2,3，董瑞芳1,2,3，刘涛1,2,3，张首刚1,2,3

（1. 中国科学院 国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院 时间频率基准重点实验室，西安 710600；3. 中国科学院大学 天文与空间科学学院，北京 101048）

高精度的时间传递技术已经广泛地应用在守时授时、导航定位、科学研究等各个领域。量子时间传递技术利用频率纠缠脉冲作为时间信号的载体，结合高精度的量子测量技术可以极大地提高时间传递精度。由于频率纠缠脉冲自身的高度关联性，量子时间传递技术具有更高的安全性。本文在9.76km的实地光纤中开展了双向量子时间传递实验研究，得到的时间传递稳定度在平均时间是10s时为1.55ps，平均时间是20480s时为92fs。飞秒量级的双向量子时间传递结合其安全性优势，有望在高精度的中长途传递系统中获得广泛应用。

量子时间传递；实地光纤；频率纠缠源；色散消除

0 引言

高精度频率参考和时间标准在科学研究、导航和定位等许多领域变得越来越重要。而精确时间标准的建立与时间传递的性能以及在多台原子钟之间的时间比对精度直接相关[1]。由于光纤具有低损耗，高可靠性和高稳定性等优点，光纤时间传递（TTOF）比其他基于卫星的同类时间传递技术[2-3]具有更好的性能。据报道，TTOF在数百千米的光纤上，可以实现数十皮秒的同步精度[4-6]。通过补偿光纤传播延迟的波动，双向时间传递方法的稳定度可以保持在皮秒以下，对应的平均时间为数小时[7-15]。……