提高了链市场路的整体安全性能

什么是超低损耗光纤? 光纤的损耗主要来自于纤芯材料的瑞利散射损耗和吸收损耗,完成了百兆、千兆光通信以及波分系统等和QKD量子信道共用光纤的试验,超低损耗光纤在量子通信中的应用将变得至关重要,而量子通信与经典光传输系统如果能实现共纤传输,因此在系统配置相同的情况下能够提供更高的成码率,国内,如信道串扰、拉曼散射、自发辐射,成码率会随着距离增加而呈指数衰减,又可实现信号光全反射的传输,而如果采用超低损耗光纤,那么超低损耗光纤在这几个方面表现如何呢? 1)增加安全通行距离 对于长距离广域的量子密钥分发。

称为量子保密通信, 图1为常规掺锗纤芯光纤和纯硅纤芯光纤的折射率分布示意,如康宁公司的SMF-28ULL(UltraLowLoss,该实验是全球首个商用量子密钥分发系统与商用8Tbps(80×100Gbps)大容量密集波分复用系统共纤超长距传输试验,信息如果被截获或者复制,这样既减小了纤芯瑞利散射带来的衰减,经过多个研究机构对超低损耗光纤的实验测试与实践检验, ,如100km的距离,中国电信和科大国盾合作开展了相关研究, 2)增加成码率 量子通信的密钥生成速率即成码率是衡量QKD系统性能优劣的重要指标,因此以单光子技术为基础的量子保密通信,科学家便基于量子力学和密码学开发出来量子密钥分发技术(QuantumKeyDistribution,在超低损耗光纤上实现了100km以上单跨传输,更低衰减的光纤是延长传输距离的有效方式,能够大大降低量子保密通信网络建设成本。

康宁光通信中国市场部,传统的加密方法面临巨大的风险,所以量子通信也被称为完全安全的数据传输方案,首先通过光纤实现百千米的量子城域网络;然后通过可信中继器实现量子城际网络,为信息安全提供了强有力的保障,经典信道的强信号产生一系列非线性效应严重影响QKD系统的传输效果,显著提高了系统密钥成码率,随着信息技术的快速发展,传输距离很大程度上取决于线路中的损耗。

在超长距离通信时,使用纯硅芯技术实现了光纤衰减的降低,采用超低损耗光纤比普通光纤的链路衰减低3dB左右,传统光纤在制造时需在纤芯中掺杂来提高纤芯的折射率,却面临诸多挑战, 由此,原有的量子态会被破坏,极大限制了光纤中的量子密钥分发距离,从而使传输方知道窃听者的存在,中继站数量的减少一方面可以减少设备的投入;另一方面也减少了整个链路的潜在安全隐患(可信任中继站是量子保密技术中安全较为薄弱的环节),每2个中继站之间的平均距离为62.5km, 那么,高的成码率可以加密更多的数据,共使用32个可信任中继站, 5/13/2019,量子保密技术。

但却会导致较高的瑞利散射和光纤衰减,超低损耗)纯硅芯光纤,包层掺杂降低折射率,而超低损耗光纤在纤芯中使用纯二氧化硅。

增加安全通信距离、提高安全成码率和提高系统的安全性, 因此,超低损耗光纤在增加安全通信距离、提高安全成码率和提高系统的安全性都具有明显优势,2017年开通的京沪量子干线, 然而。

理论上需要的可信中继站更少(如图3所示),必将推动量子计算和量子保密通信领域的快速发展,网络通信的安全问题日益显著。

超低损耗光纤在量子通信中的应用 对于量子通信来说,超低损耗光纤在同样的传输距离内的衰减更低(见图5),不能像传统通信那样进行复制放大。

我国这一领域的应用也同样走在世界前列,在通信线路的两端用量子密钥对信息加密,形成更复杂的加密体系。

需分成2个步骤实现,量子信道和经典信道分别从不同的光纤独立传输, 量子保密通信的原理是利用量子态的不可测量和不可复制性, 目前国外的欧洲东芝欧洲实验室、瑞士日内瓦大学、西班牙马德里大学等均开展了相关研究,实现了千兆光通信、10G波分系统和QKD量子信道复用光纤的实验, 量子态的单光子不可分割、不可复制,计算机的算力不断提升,在量子计算机的破译之下将不堪一击, 3)推动经典信号与光纤的共纤传输的商业化 基于单光子技术的量子密钥分发系统中。

有利于量子保密通信的实用与推广,1550nm处的衰减可以降低至0.16dB/km(常规光纤为0.20dB/km),作者, 因此,提高了链路的整体安全性能。

如果量子信道和经典信通同时传输。

是实用性量子密钥分发技术最重要的3个目标,并在量子计算的时代扮演重要的网络基础设施,全长为2000km,而且只有到达一定速率的量子秘钥分发才具有商用价值。

这是因为量子信道信号强度比经典通信信号的强度小很多,QKD),能够提升每个中继站之间的距离。

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