中國(guó)電信研究院聯(lián)合北京郵電大學(xué)，在國(guó)際上首創(chuàng)提出了經(jīng)典通信與雙場(chǎng) QKD 共纖傳輸架構(gòu)與方案，成功解決了經(jīng)典通信與雙場(chǎng) QKD 共纖傳輸過(guò)程中噪聲干擾嚴(yán)重的難題。
該成果已于 10 月 7 日被國(guó)際頂級(jí)光學(xué)期刊《IEEE Journal of Lightwave Technology》（JLT，SCI 一區(qū)）錄用發(fā)表，由研究院孔維文，唐建軍，竇天琦，李振華，解宇恒，趙琦，陳娜等共同完成。目前，該成果是國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商首篇量子通信領(lǐng)域 SCI 一區(qū)論文。
量子密鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)，作為基于量子力學(xué)原理實(shí)現(xiàn)密鑰分發(fā)的新型技術(shù)，被視為未來(lái)信息安全傳輸?shù)幕�。雙場(chǎng) QKD 則是利用單光子干涉原理，將成碼率與信道傳輸率由線性關(guān)系演變?yōu)槠椒礁P(guān)系，擴(kuò)展了傳輸距離。然而，在共纖傳輸場(chǎng)景下，經(jīng)典信號(hào)對(duì)量子信號(hào)的干擾一直是制約雙場(chǎng) QKD 發(fā)展的關(guān)鍵難題。
為解決這一難題，中國(guó)電信研究院聯(lián)合北京郵電大學(xué)采用空分復(fù)用技術(shù)，并設(shè)計(jì)了創(chuàng)新性的空頻雙維資源分配方案，降低了經(jīng)典信號(hào)對(duì)量子信號(hào)的噪聲影響。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于多芯光纖的共存經(jīng)典通信和雙場(chǎng) QKD 傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用多芯光纖的不同纖芯分別傳輸雙向經(jīng)典信號(hào)、量子信號(hào)和伺服信號(hào)。同時(shí)，空頻雙維資源分配方案從纖芯和波長(zhǎng)兩個(gè)維度入手，成功降低量子通信中約 50.8% 噪聲干擾。
實(shí)驗(yàn)與仿真平臺(tái)結(jié)果顯示，該方案最高可將成碼率提升近 10 倍，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)高安全、大容量、遠(yuǎn)距離的 QKD 網(wǎng)絡(luò)提供了重要參考。
