远间隔量子密钥分发和光纤振荡传感成功交融

未知 2022-05-08 17:21

远间隔量子密钥分发和光纤振荡传感成功交融 

记者5日从中国科学技能大学获悉,该校潘建伟院士、张强教授等与济南量子技能研究院协作,在完成光纤双场量子密钥分发(TF-QKD)的一起,完成了658公里远间隔光纤传感,定位精度达到1公里,大幅突破了传统光纤振荡传感技能间隔难以超过100公里的限制。研究成果日前以编辑推荐的形式宣布在《物理谈论快报》上。

光纤振荡传感利用单根光纤一起完成振荡监测和信号传输,具有灵敏度高、响应快、结构简略、散布均匀等长处,在结构健康监测、油气管道走漏监测、周界防护和地震监测等工程领域具有广泛的应用前景。当前,光纤振荡传感多使用散布式声波传感技能,其传感间隔被限制在100公里以内。

TF-QKD协议被认为是完成超远间隔光纤QKD的最优方案。但该技能需要两个远程独立激光器的单光子干涉,光源频率细小的误差以及光纤链路任何动摇都会积累相位噪声而下降单光子干涉的质量。

研究人员根据济南量子技能研究院的“发”或“不发送”TF-QKD协议,利用时频传输等关键技能准确控制两台独立激光器的频率,利用附加相位参考光来预算光纤的相对相位快速漂移,恢复了加载在光纤信道上的人工可控振源产生的外部扰动,结合高计数率低噪声单光子探测器,最终完成了658公里的光纤双场量子密钥分发和光纤振荡传感,对链路上人工振源的扰动方位进行了定位,精度优于1公里。

这一研究成果标明,TF-QKD网络架构不仅可以完成超长间隔分发安全密钥,一起也能应用于超长间隔振荡传感,然后完成广域量子通信网和光纤传感网的交融。

 

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