中國電信研究院國際首創(chuàng )雙場(chǎng)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(xué)，在國際上首創(chuàng )提出了經(jīng)典通信與雙場(chǎng)QKD共纖傳輸架構與方案，成功解決了經(jīng)典通信與雙場(chǎng)QKD共纖傳輸過(guò)程中噪聲干擾嚴重的難題。該成果憑借其高安全性、大容量以及遠距離傳輸等優(yōu)勢，已被國際頂級光學(xué)期刊《IEEE Journal of Lightwave Technology》（JLT，SCI一區）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，該成果是國內運營(yíng)商首篇量子通信領(lǐng)域SCI一區論文。

  量子密鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)，作為基于量子力學(xué)原理實(shí)現密鑰分發(fā)的新型技術(shù)，被視為未來(lái)信息安全傳輸的基石。雙場(chǎng)QKD（利用單光子干涉原理，將成碼率與信道傳輸率由線(xiàn)性關(guān)系演變?yōu)槠椒礁P(guān)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，展現出與經(jīng)典光通信融合的巨大潛力。然而，在共纖傳輸場(chǎng)景下，經(jīng)典信號對量子信號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，中國電信研究院聯(lián)合北京郵電大學(xué)采用空分復用技術(shù)，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(chǎng)QKD傳輸系統，該系統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(shí)，空頻雙維資源分配方案從纖芯和波長(cháng)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，為后續實(shí)現高安全、大容量、遠距離的QKD網(wǎng)絡(luò )提供了重要參考。

  中國電信研究院面向量子通信領(lǐng)域，在共纖傳輸、新型協(xié)議、QKD組網(wǎng)等關(guān)鍵方向開(kāi)展理論和技術(shù)攻關(guān)，已在頂級期刊和會(huì )議上發(fā)表系列高水平論文。后續，中國電信將與業(yè)界一道繼續深化量子領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng )新，為打造服務(wù)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(shí)關(guān)鍵基礎設施的安全底座。