中國電信研究院國際首創(chuàng)雙場量子密鑰分發(fā)共纖傳輸架構與方案

  ICC訊 近日，中國電信研究院聯(lián)合北京郵電大學，在國際上首創(chuàng)提出了經(jīng)典通信與雙場QKD共纖傳輸架構與方案，成功解決了經(jīng)典通信與雙場QKD共纖傳輸過程中噪聲干擾嚴重的難題。該成果憑借其高安全性、大容量以及遠距離傳輸?shù)葍?yōu)勢，已被國際頂級光學期刊《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，該成果是國內(nèi)運營商首篇量子通信領域SCI一區(qū)論文。

  量子密鑰分發(fā)（QKD）技術，作為基于量子力學原理實現(xiàn)密鑰分發(fā)的新型技術，被視為未來信息安全傳輸?shù)幕?。雙場QKD（利用單光子干涉原理，將成碼率與信道傳輸率由線性關系演變?yōu)槠椒礁P系，擴展了傳輸距離）更是憑借其遠距離傳輸和高安全性的優(yōu)勢，展現(xiàn)出與經(jīng)典光通信融合的巨大潛力。然而，在共纖傳輸場景下，經(jīng)典信號對量子信號的干擾一直是制約雙場QKD發(fā)展的關鍵難題。

  為解決這一難題，中國電信研究院聯(lián)合北京郵電大學采用空分復用技術，并設計了創(chuàng)新性的空頻雙維資源分配方案，有效降低了經(jīng)典信號對量子信號的噪聲影響。研究團隊設計了一種基于多芯光纖的共存經(jīng)典通信和雙場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、量子信號和伺服信號。同時，空頻雙維資源分配方案從纖芯和波長兩個維度入手，成功降低量子通信中約50.8%噪聲干擾。實驗與仿真平臺結果顯示，該方案最高可將成碼率提升近10倍，為后續(xù)實現(xiàn)高安全、大容量、遠距離的QKD網(wǎng)絡提供了重要參考。

  中國電信研究院面向量子通信領域，在共纖傳輸、新型協(xié)議、QKD組網(wǎng)等關鍵方向開展理論和技術攻關，已在頂級期刊和會議上發(fā)表系列高水平論文。后續(xù)，中國電信將與業(yè)界一道繼續(xù)深化量子領域技術創(chuàng)新，為打造服務型、科技型、安全型企業(yè)，不斷提升云網(wǎng)安全防護能力，夯實關鍵基礎設施的安全底座。