2024-04-02

威尼斯432888can(中国)有限公司郭弘研究团队发表连续变量量子密钥分发系统综述论文

2024年3月27日,威尼斯432888can(中国)有限公司郭弘教授领导的北京大学—北京邮电大学联合研究团队应邀在囯际物理学综述期刊、美国物理联合会(American Institute of Physics, AIP)旗下的《应用物理评论》(Applied Physics Reviews)杂志发表题为《连续变量量子密钥分发系统:过去、现在和未来》(Continuous-variable quantum key distribution system: past, present, and future)的长篇综述论文。该论文总结了连续变量量子密钥分发系统的发展历程,介绍了当前最先进的系统化技术并对未来该领域的发展趋势进行了展望。论文指出,当前连续变量量子密钥分发系统在城域和接入距离内的高性能、高兼容性优点已经得到了验证,未来将会进一步向高集成度、高速率和远距离方向发展,赋能大规模量子密钥分发网络。

本文梳理了自连续变量量子密钥分发提出20余年来的代表性理论与系统成果,涉及协议设计、安全性分析、系统架构、关键模块、高性能系统实现、实际安全性等多个方面。其中,重点介绍了两大连续变量量子密钥分发系统架构:随路本振和本地本振,并详细阐述了实现上述系统所需的量子随机数发生器、激光源、量子信号调制、量子信号探测、散粒噪声校准、数字信号处理与后处理等核心技术。进一步,梳理了随路本振和本地本振系统的发展历程,介绍了其中的代表性成果,并在当前系统化前沿研究基础上,对未来发展方向进行了研判和展望。

从中,作者提炼了实现高性能连续变量量子密钥分发系统的关键方法,包括过量噪声压制、系统速率提升、高效数据协商等。基于上述先进技术,连续变量量子密钥分发系统目前在高速率、芯片化系统以及多用户网络中的优势逐步显现,有望在规模化量子密钥分发网络中发挥重要作用。

该工作在北京大学威尼斯432888can(中国)有限公司郭弘教授领导下完成,论文长达54页,并被出版社选为“Featured Article”。该研究得到了国家自然科学基金重点项目与青年项目等项目的支持。

参考链接:https://pubs.aip.org/aip/apr/article/11/1/011318/3279669/Continuous-variable-quantum-key-distribution?searchresult=1


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