沈琦琦 张毅 王金东 於亚飞 魏正军 张智明

(华南师范大学信息光电子科技学院,广东省量子调控工程与材料重点实验室,广州 510006)

基于移动设备的自由空间量子密钥分发系统能够为实时全覆盖多节点网络提供有效的解决方案,然而该系统目前依旧存在着稳定性不足的问题,偏振编码器的抗扰动性在移动设备应用中非常重要.在扰动情况下保偏光纤的偏振保持特性将受到很大程度的影响,进而使得基于该特性的编码器的稳定性也随之受到影响.为解决扰动情况下偏振编码的稳定性问题,本文提出了一种双向差分调制模式,该种调制模式可以使基于双向回路的偏振编码器即使在扰动情况下依旧能够实现稳定编码.为此设计了双向差分调制的原理验证实验,实验在250 MHz的重复频率下进行,并使用200 Hz的振动来模拟实际扰动环境,在实验最后使用了商用雪崩型单光子探测器进行了持续2 h的测试,得到了在扰动情况下系统的平均量子比特误码率为0.36%,误码率波动范围不超过0.2%.

1 引 言

量子密钥分发(quantum key distribution,QKD)允许遥远的两个通信双方,通常称为Alice 和Bob,通过交换编码在单光子上的量子比特来共享安全密钥[1].OKD 与“一次一密”相结合,能够在理论上保证通信的安全性[2,3].

自从1984 年第一个QKD 协议提出以来,众多实验已被公开报道[4−6].在光纤信道中,光纤损耗及器件不完美等原因将限制QKD的安全传输距离.而由于光在自由空间中的低散射损耗,基于卫星……