康寧助力中國(guó)電信量子密鑰與大容量波分共纖傳輸成果

　　Iccsz訊 近日，中國(guó)電信北京研究院聯(lián)合其合作伙伴在 “新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施論壇(第三屆)”上，共同發(fā)布了全球首個(gè)商用量子密鑰分發(fā)(QKD)系統(tǒng)與商用大容量波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)共纖超長(zhǎng)距傳輸試驗(yàn)成果，成功實(shí)現(xiàn)了在1對(duì)光纖中同時(shí)傳輸100公里雙向80x100Gbps DWDM傳輸業(yè)務(wù)和一路量子密鑰分(QKD)業(yè)務(wù)。

　　該共纖傳輸系統(tǒng)在康寧超低損光纖上實(shí)現(xiàn)了100公里以上的單跨傳輸距離，在保證80個(gè)100Gbps業(yè)務(wù)波長(zhǎng)均正常工作條件下：100公里傳輸距離QKD成碼率達(dá)到3 kbps，110公里傳輸距離QKD成碼率1.02Kbps，達(dá)到了1Kbps的實(shí)用化成碼率門(mén)檻。其中量子信道的工作波長(zhǎng)為1310nm，與經(jīng)典的DWDM信道1550nm有超過(guò)200nm的間隔，有效的避免了經(jīng)典信道強(qiáng)信號(hào)的干擾。

　　量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中，由于量子信道的光信號(hào)非常弱，通常需要單獨(dú)光纖進(jìn)行傳輸，以隔絕經(jīng)典信道強(qiáng)信號(hào)的干擾。在光纖資源比較緊張的條件下，如果量子通信與經(jīng)典光傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共纖傳輸，能夠大大降低量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，有利于量子保密通信的實(shí)用與推廣。該方案主要面向大型政企客戶(hù)量子加密通信業(yè)務(wù)的終端接入場(chǎng)景，無(wú)需增加光纖資源，即可實(shí)現(xiàn)客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)等業(yè)務(wù)的量子安全升級(jí)，而且采用的DWDM傳輸設(shè)備和QKD設(shè)備均為成熟的商用設(shè)備，具備了商用化部署的條件，促進(jìn)了量子通信向?qū)嵱没~進(jìn)。

　　康寧公司超低損耗光纖在1550nm波長(zhǎng)的光纖衰減低至0.16dB/km。相比普通光纖，可以為量子保密通信帶來(lái)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：在單獨(dú)傳輸量子信號(hào)時(shí)，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的傳輸距離或更高的成碼率；在量子信號(hào)和經(jīng)典信號(hào)共纖傳輸時(shí)，實(shí)現(xiàn)比普通光纖更佳的傳輸性能，因此在量子保密通信中一直扮演重要角色。2016年中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)等單位科研人員合作，實(shí)驗(yàn)將安全密鑰在康寧超低損耗光纖上的傳輸距離拓展到了404公里，比普通光纖增加了近90公里。這一成果是兼顧安全和實(shí)用的遠(yuǎn)距離量子通信方案，打破了BB84協(xié)議下單光子源的傳輸極限，是量子密鑰分發(fā)的最遠(yuǎn)傳輸記錄。該結(jié)果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review letter)上并被選為編輯推薦。