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基于纠缠的波长复用量子通信网络
摘要： 量子密钥分发技术已达到可在实际场景中部署的成熟水平。此前研究已证明，该技术能与经典通信共用同一根电信光纤运行，并在光纤与自由空间链路中实现远距离传输。然而，大多数实施方案和协议仅限于两方通信，这限制了量子密钥分发的实际应用范围。量子网络能将量子密钥分发协议的优势扩展至多个远程用户。本文提出一种全连接量子网络架构：通过单个纠缠光子源向多个用户分发量子态，同时为每个用户最小化所需资源；且相比两方通信方案，该方案在安全性和功能性方面均无折损。我们采用单源双路偏振纠缠光子（复用至12个波长信道）验证了该方案的可行性——仅需每用户一根光纤和一个偏振分析?？椋湍茉谕耆油贾形母鲇没Х峙淞至孔犹?。由于添加用户无需改造纠缠源，该网络可轻松扩展至大量用户，且无需信任光源提供方。与以往基于有源光开关（存在工作周期限制）的多用户网络方案不同，本实现方案完全被动，因而有望实现前所未有的量子通信速率。
关键词： 纠缠、量子密钥分发、量子通信、量子网络、波分复用
更新于2025-09-04 15:30:14
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量子安全鬼成像
摘要： 在这项工作中，我们提出了一种量子安全鬼成像（QSGI）方案，该方案结合了时间量子鬼成像和基于量子纠缠的安全性测试。利用纠缠光子对的量子特性，可以检测成像过程中的窃听行为，并对目标信息提供一定程度的保护。通过实验验证了该方案，其中光子对由基于硅波导的量子光源产生。在50公里光纤上逐行成像二维图案，并通过能量-时间纠缠的双光子干涉实现安全性测试。QSGI可应用于安全成像和监控场景，可能为特定量子通信任务带来新的思路。
关键词： 量子纠缠、量子安全鬼成像、安全成像、量子通信
更新于2025-09-04 15:30:14
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空间模式复用或单模自由空间通信信道中湍流引起的光损耗与串扰
摘要： 过去十年间，单?；蚨嗄８从玫淖杂煽占浯笃庑诺廊找媸艿焦刈?。其应用范围涵盖：与电信WDM技术、光纤放大器及模分复用技术的兼容性（用于提升信道吞吐量），以及各类量子通信基础技术（如纠缠分发、高维空间编码量子密钥分发和相对论量子密码学）。大量研究论文探讨了特定模集（如光学角动量模）在大气湍流环境中的通信应用。然而，这类受大气湍流影响信道的基本特性与关键关系尚未完全阐明。本文提出了评估信道透射概率密度函数及模间串扰系数的简明解析表达式与通用框架?；谌舾苫炯偕瑁媒峁芍苯佑糜诟莼Ｍ干湎凳饬客臣屏客扑阃牧餍诺赖腇ried参数。
关键词： 自由空间光通信、单模信道、空间模式复用、大气湍流、量子通信
更新于2025-09-04 15:30:14