近日消息,中国电信研究院携手北京邮电大学共同提出了一项创新性的技术解决方案,即经典通信与双场量子密钥分发(QKD)共纤传输架构。
这一开创性的研究成果有效克服了长期以来困扰业界的问题——当经典通信信号和量子密钥信息在同一光纤中传输时所产生的严重噪声干扰问题。通过采用这种新型架构,不仅能够保证传统数据传输的高效性,同时也为实现更加安全可靠的量子通信奠定了坚实的基础。这项成就代表着中国在量子信息技术领域取得了又一重要突破。
该成果已于 10 月 7 日被国际顶级光学期刊《IEEE Journal of Lightwave Technology》(JLT,SCI 一区)录用发表,由研究院孔维文,唐建军,窦天琦,李振华,解宇恒,赵琦,陈娜等共同完成。目前,该成果是国内运营商首篇量子通信领域 SCI 一区论文。
量子密钥分发(QKD)技术,作为基于量子力学原理实现密钥分发的新型技术,被视为未来信息安全传输的基石。双场 QKD 则是利用单光子干涉原理,将成码率与信道传输率由线性关系演变为平方根关系,扩展了传输距离。然而,在共纤传输场景下,经典信号对量子信号的干扰一直是制约双场 QKD 发展的关键难题。
为解决这一难题,中国电信研究院联合北京邮电大学采用空分复用技术,并设计了创新性的空频双维资源分配方案,降低了经典信号对量子信号的噪声影响。
研究团队设计了一种基于多芯光纤的共存经典通信和双场 QKD 传输系统,该系统利用多芯光纤的不同纤芯分别传输双向经典信号、量子信号和伺服信号。同时,空频双维资源分配方案从纤芯和波长两个维度入手,成功降低量子通信中约 50.8% 噪声干扰。
实验与仿真平台结果显示,该方案最高可将成码率提升近 10 倍,为后续实现高安全、大容量、远距离的 QKD 网络提供了重要参考。
文明上网,理性发言,共同做网络文明传播者