康宁助力中国电信量子密钥与大容量波分共纤传输成果

10/26/2017,近日，中国电信北京研究院联合其合作伙伴在 “新一代互联网基础设施论坛(第三届)”上，共同发布了全球首个商用量子密钥分发(QKD)系统与商用大容量波分复用(DWDM)系统共纤超长距传输试验成果，成功实现了在1对光纤中同时传输100公里双向80x100Gbps DWDM传输业务和一路量子密钥分(QKD)业务。



   该共纤传输系统在康宁超低损光纤上实现了100公里以上的单跨传输距离，在保证80个100Gbps业务波长均正常工作条件下：100公里传输距离QKD成码率达到3 kbps，110公里传输距离QKD成码率1.02Kbps，达到了1Kbps的实用化成码率门槛。其中量子信道的工作波长为1310nm，与经典的DWDM信道1550nm有超过200nm的间隔，有效的避免了经典信道强信号的干扰。

   量子密钥分发系统中，由于量子信道的光信号非常弱，通常需要单独光纤进行传输，以隔绝经典信道强信号的干扰。在光纤资源比较紧张的条件下，如果量子通信与经典光传输系统实现共纤传输，能够大大降低量子保密通信网络建设成本，有利于量子保密通信的实用与推广。该方案主要面向大型政企客户量子加密通信业务的终端接入场景，无需增加光纤资源，即可实现客户专线等业务的量子安全升级，而且采用的DWDM传输设备和QKD设备均为成熟的商用设备，具备了商用化部署的条件，促进了量子通信向实用化迈进。



   康宁公司超低损耗光纤在1550nm波长的光纤衰减低至0.16dB/km。相比普通光纤，可以为量子保密通信带来独特优势：在单独传输量子信号时，实现更长的传输距离或更高的成码率；在量子信号和经典信号共纤传输时，实现比普通光纤更佳的传输性能，因此在量子保密通信中一直扮演重要角色。2016年中国科学技术大学的潘建伟团队与清华大学等单位科研人员合作，实验将安全密钥在康宁超低损耗光纤上的传输距离拓展到了404公里，比普通光纤增加了近90公里。这一成果是兼顾安全和实用的远距离量子通信方案，打破了BB84协议下单光子源的传输极限，是量子密钥分发的最远传输记录。该结果发表在《物理评论快报》(Physical Review letter)上并被选为编辑推荐。