中国电信研究院国际首创双场量子密钥分发共纤传输架构与方案

10/21/2024，光纤在线讯，近日，中国电信研究院联合北京邮电大学，在国际上首创提出了经典通信与双场QKD共纤传输架构与方案，成功解决了经典通信与双场QKD共纤传输过程中噪声干扰严重的难题。该成果凭借其高安全性、大容量以及远距离传输等优势，已被国际顶级光学期刊《IEEE Journal of Lightwave Technology》（JLT，SCI一区）录用发表，由研究院孔维文，唐建军，窦天琦，李振华，解宇恒，赵琦，陈娜等共同完成。目前，该成果是国内运营商首篇量子通信领域SCI一区论文。

      
CTRI
      量子密钥分发（QKD）技术，作为基于量子力学原理实现密钥分发的新型技术，被视为未来信息安全传输的基石。双场QKD（利用单光子干涉原理，将成码率与信道传输率由线性关系演变为平方根关系，扩展了传输距离）更是凭借其远距离传输和高安全性的优势，展现出与经典光通信融合的巨大潜力。然而，在共纤传输场景下，经典信号对量子信号的干扰一直是制约双场QKD发展的关键难题。

      
      为解决这一难题，中国电信研究院联合北京邮电大学采用空分复用技术，并设计了创新性的空频双维资源分配方案，有效降低了经典信号对量子信号的噪声影响。研究团队设计了一种基于多芯光纤的共存经典通信和双场QKD传输系统，该系统利用多芯光纤的不同纤芯分别传输双向经典信号、量子信号和伺服信号。同时，空频双维资源分配方案从纤芯和波长两个维度入手，成功降低量子通信中约50.8%噪声干扰。实验与仿真平台结果显示，该方案最高可将成码率提升近10倍，为后续实现高安全、大容量、远距离的QKD网络提供了重要参考。

     中国电信研究院面向量子通信领域，在共纤传输、新型协议、QKD组网等关键方向开展理论和技术攻关，已在顶级期刊和会议上发表系列高水平论文。后续，中国电信将与业界一道继续深化量子领域技术创新，为打造服务型、科技型、安全型企业，不断提升云网安全防护能力，夯实关键基础设施的安全底座。

来源：中国电信研究院