国家授时中心在功能可拓展量子网络研究方面取得重要进展

近日,中国科学院国家授时中心张首刚和董瑞芳研究员团队与清华大学张巍教授团队合作,在功能可拓展量子网络领域的研究取得重要进展,首次提出并验证了基于能量-时间纠缠复用的多功能量子网络架构。

研究团队利用同一对能量-时间纠缠光子及共享的量子链路,在120公里光纤链路上兼容运行量子双向时间传递(Q-TWTT)和色散光学量子密钥分发(DO-QKD)两种协议。实验结果表明,该系统不仅实现了亚皮秒的时间同步稳定度,同时保持了73.8比特/秒的安全密钥生成率。此外,该架构通过并行的量子时间同步过程,有效抵御了链路中120皮秒的非对称时延攻击,安全密钥率保持稳定。

该成果为发展高效、功能可拓展的量子网络开辟了新路径,基于能量-时间纠缠光子的独特优势,未来有望支撑单个量子网络中实现更多业务功能,推动量子网络技术的实际应用。

图1. 基于能量-时间纠缠复用的功能可拓展量子网络架构


图2. 归一化SKR随非对称时延攻击变化情况

相关研究成果以《Towards a function-scalable quantum network with multiplexed energy‐time entanglement》为题,发表在学术期刊Laser Photonics Reviews上。



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