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光通信研究2025年第03期:模式匹配量子密钥分发中的后脉冲效应(特邀)

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李振华;韩雁鑫;窦天琦;颜旭;华昕;肖希;唐建军;

单位:中国电信股份有限公司研究院;国家信息光电子创新中心;

摘要:【目的】模式匹配(MP)-量子密钥分发(QKD)因其突破了无中继量子信道码率-距离限制,并且无需相位锁定,受到广泛关注。然而,随着QKD系统频率的提升,探测器的后脉冲效应逐渐显现,并对系统的安全性和鲁棒性产生了不利影响。【方法】文章提出了一种基于MP-QKD的后脉冲改进方案,并且通过优化系统参数减少了后脉冲效应对安全密钥率的影响。【结果】研究结果表明,在后脉冲概率高达10%的情况下,文章所提方案也能保证在长距离下系统的安全密钥率仍能保持与无后脉冲情况下的基准曲线相当,表明此方案具有较强的鲁棒性。【结论】文章所提MP-QKD改进方案能够有效抑制后脉冲效应的影响,提升系统在高频率和长距离通信中的稳定性和安全性。未来,随着QKD技术的普及和高频系统的广泛应用,提升MP-QKD在更加复杂的通信场景中的表现,将有效促进量子通信网络的规模化部署和商业化应用。

关键词:模式匹配;;量子密钥分发;;后脉冲效应;;参数优化

基金资助:科技创新2030资助项目(2021ZD0301300)