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摘要

本文主要介绍标记单光子源的制备、特性, 及其在3种主流量子密钥分发(BB84, 测量设备无关, 双场)协议中的应用与发展, 同时通过对比标记单光子源和基于弱相干态光源在同类协议中的性能, 分析讨论不同光源的优缺点. 此外, 针对双场量子密钥分发协议中对单光子干涉特性的要求, 分析了标记单光子源在双场协议应用中的局限性, 并讨论了可能的解决方案, 对今后发展实用化量子保密通信系统将起到有价值的指导和推进作用.

关键词:

Abstract

In this paper, we mainly introduce the preparation and physical properties of the heralded single-photon source, the development history and its applications in three typical quantum key distribution protocols, including BB84, measurement-device-independent and twin-field quantum key distribution protocols. Moreover, we make comparisons of the above quantum key distribution protocols between using heralded single-photon source and using weak coherent sources, and analyze their advantages and disadvantages. Besides, according to the characteristics of single-photon interference in twin-field quantum key distributions, the limitations of separately applying heralded single-photon sources to twin-field quantum key distributions are revealed, and possible solutions are discussed. Therefore, this work may provide valuable references and help for the practical implementation of quantum secure communication in the near future.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:王琴,qinw@njupt.edu.cn

基金项目:国家重点研究发展计划(批准号: 2018YFA0306400, 2017YFA0304100)、国家自然科学基金 (批准号: 12074194, 12104240)和江苏省自然科学基金 (批准号: BK20192001, BK20210582)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Wang Qin,qinw@njupt.edu.cn

Funds:Project supported by the National Key R&D Program of China (Grant Nos. 2018YFA0306400, 2017YFA0304100), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 12074194, 12104240), and the Jiangsu Natural Science Foundation, China (Grant Nos. BK20192001, BK20210582).

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施引文献

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光源	$ {\mathit{P}}_{0} $	$ {\mathit{P}}_{1} $	$ {\mathit{P}}_{\mathit{m}} $
$ \mathrm{W}\mathrm{C}\mathrm{S} $	$ 6.065\times 1{0}^{-1} $	$ 0.3033 $	$ 0.0902 $
$ \mathrm{H}\mathrm{S}\mathrm{P}\mathrm{S} $	$ 6.065\times 1{0}^{-7} $	$ 0.2274 $	$ 0.0853 $

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晶体类型	信号光中心谱线/nm	滤波片半高宽/nm	纯度/%	光源亮度	标记效率滤波前/%/后/%	参考文献
PPLN	1557	0.10	78.0	1.40×10³pairs·(s·μW)^–1	39.9 / 64.0	Saarlandes2016 [43]
PPLN	1536	0.25	99.0	1.60×10³pairs·(s·mW)^–1	—	Nice2010 [44]
PPKTP	1590	0.00	90.0	1.10×10⁴pairs·(s·mW)^–1	77.0 / 0	Illinois2016 [45]
PPKTP	1570	8.00	98.0	3.29×10²pairs·(s·μW)^–1	52.0 / 0	Griffith2016 [46]
BBO	1550	10.00	99.7	1.70×10²pairs·(s·mW)^–1	91.0 / 94.0	USTC2018 [47]
BBO	532	24.00	—	9.50×10³pairs·(s·mW)^–1	18.9 / 16.7	Fraunhofer2022 [48]
注: 晶体类型为自发参量下转换过程中使用的非线晶体; PPLN: periodically-poled potassium titanyl phosphate, 周期极化磷酸钛钾晶体; PPKTP: periodically-poled potassium titanyl phosphate, 周期极化磷酸钛钾晶体; BBO:β–barium-borate, 偏硼磷钡晶体.

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[64]

[1]	周江平, 周媛媛, 周学军.非对称信道相位匹配量子密钥分发. 必威体育下载 , 2023, 72(14): 140302.doi:10.7498/aps.72.20230652
[2]	周阳, 马啸, 周星宇, 张春辉, 王琴.实用化态制备误差容忍参考系无关量子密钥分发协议. 必威体育下载 , 2023, 72(24): 240301.doi:10.7498/aps.72.20231144
[3]	马啸, 孙铭烁, 刘靖阳, 丁华建, 王琴.一种基于标记单光子源的态制备误差容忍量子密钥分发协议. 必威体育下载 , 2022, 71(3): 030301.doi:10.7498/aps.71.20211456
[4]	叶炜, 郭迎, 夏莹, 钟海, 张欢, 丁建枝, 胡利云.基于量子催化的离散调制连续变量量子密钥分发. 必威体育下载 , 2020, 69(6): 060301.doi:10.7498/aps.69.20191689
[5]	吴承峰, 杜亚男, 王金东, 魏正军, 秦晓娟, 赵峰, 张智明.弱相干光源测量设备无关量子密钥分发系统的性能优化分析. 必威体育下载 , 2016, 65(10): 100302.doi:10.7498/aps.65.100302
[6]	杜亚男, 解文钟, 金璇, 王金东, 魏正军, 秦晓娟, 赵峰, 张智明.基于弱相干光源测量设备无关量子密钥分发系统的误码率分析. 必威体育下载 , 2015, 64(11): 110301.doi:10.7498/aps.64.110301
[7]	周飞, 雍海林, 李东东, 印娟, 任继刚, 彭承志.基于不同介质间量子密钥分发的研究. 必威体育下载 , 2014, 63(14): 140303.doi:10.7498/aps.63.140303
[8]	胡华鹏, 王金东, 黄宇娴, 刘颂豪, 路巍.基于条件参量下转换光子对的非正交编码诱惑态量子密钥分发. 必威体育下载 , 2010, 59(1): 287-292.doi:10.7498/aps.59.287
[9]	胡华鹏, 张静, 王金东, 黄宇娴, 路轶群, 刘颂豪, 路巍.双协议量子密钥分发系统实验研究. 必威体育下载 , 2008, 57(9): 5605-5611.doi:10.7498/aps.57.5605
[10]	张静, 王发强, 赵峰, 路轶群, 刘颂豪.时间和相位混合编码的量子密钥分发方案. 必威体育下载 , 2008, 57(8): 4941-4946.doi:10.7498/aps.57.4941
[11]	何广强, 郭红斌, 李昱丹, 朱思维, 曾贵华.基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案. 必威体育下载 , 2008, 57(4): 2212-2217.doi:10.7498/aps.57.2212
[12]	米景隆, 王发强, 林青群, 梁瑞生, 刘颂豪.诱惑态在“双探测器”准单光子光源量子密钥分发系统中的应用. 必威体育下载 , 2008, 57(2): 678-684.doi:10.7498/aps.57.678
[13]	权东晓, 裴昌幸, 朱畅华, 刘丹.一种新的预报单光子源诱骗态量子密钥分发方案. 必威体育下载 , 2008, 57(9): 5600-5604.doi:10.7498/aps.57.5600
[14]	陈霞, 王发强, 路轶群, 赵峰, 李明明, 米景隆, 梁瑞生, 刘颂豪.运行双协议相位调制的量子密钥分发系统. 必威体育下载 , 2007, 56(11): 6434-6440.doi:10.7498/aps.56.6434
[15]	冯发勇, 张强.基于超纠缠交换的量子密钥分发. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 1924-1927.doi:10.7498/aps.56.1924
[16]	陈杰, 黎遥, 吴光, 曾和平.偏振稳定控制下的量子密钥分发. 必威体育下载 , 2007, 56(9): 5243-5247.doi:10.7498/aps.56.5243
[17]	赵峰, 路轶群, 王发强, 陈霞, 李明明, 郭邦红, 廖常俊, 刘颂豪.基于微弱相干脉冲稳定差分相位量子密钥分发. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 2175-2179.doi:10.7498/aps.56.2175
[18]	何广强, 易智, 朱俊, 曾贵华.基于双模压缩态的量子密钥分发方案. 必威体育下载 , 2007, 56(11): 6427-6433.doi:10.7498/aps.56.6427
[19]	吴光, 周春源, 陈修亮, 韩晓红, 曾和平.长距离长期稳定的量子密钥分发系统. 必威体育下载 , 2005, 54(8): 3622-3626.doi:10.7498/aps.54.3622
[20]	马海强, 李亚玲, 赵环, 吴令安.基于双偏振分束器的量子密钥分发系统. 必威体育下载 , 2005, 54(11): 5014-5017.doi:10.7498/aps.54.5014

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