宋红岩

合肥量芯科技股份有限公司 安徽 合肥 231241

引言

近些年，量子信息技术凭借其可抵抗超性能计算的安全性优势[1]，不断取得进步，逐步由实验室走上实用化道路。对于量子保密通信网，现阶段最硬性的需求是更高码率和更长距离[2]，而这两个参数都受限于光纤色散的影响：色散引起脉冲展宽导致高速系统恢复脉冲时序困难，限制系统速度；色散随着传输距离增长而增长限制了系统在长距离通信下的表现，使得系统码率下降，甚至难以运行。在长距离保密通信网络中，无论是经典的BB84协议还是新型协议（如TF-QKD协议[3]）中，都需要色散补偿。

现阶段，比较成熟两种色散补偿方案是基于色散补偿光纤（DCF）和基于啁啾光栅（CFBG）色散补偿。此外还存在两种可调色散补偿方案，包括基于G-T标准具的可调色散补偿模块（TDC）和基于FBG的TDC。

基于表1所示的不同色散补偿方案优劣势分析，本方案提出一种基于窄带滤波器和G-T标准具可调色散补偿模块的色散管理系统。通过光源光谱管理控制系统色散导致的脉冲展宽量，降低色散对通信距离的影响，同时在系统内预部署可调色散补偿模块，可高精度匹配不同通信距离下的色散量。通过对系统动态实施最优色散补偿，支持不同距离的量子保密通信。

表1 不同色散补偿方案优缺点比较

1 系统方案及结果

本方案所提出的色散管理量子密钥分发系统主要包含量子密钥发送系统；通信信道和量子密钥接收系统。……