線形生成率-透過率限界を超える量子鍵配送の実行

量子鍵配送（QKD）によって、セキュアな鍵交換への長期的な解決策が得られる。リピーターのない鍵生成率は、光子の伝送損失によって、透過率の一次関数O(η)で制限され、セキュアな最大伝送距離が制限されると考えられていた。最近、新たなタイプのQKDスキームによって、線形限界を超えて$O(\sqrt{\mathrm{\eta <!--\; \eta \; -->}})$の鍵生成率性能が達成されることが示されている。今回我々は、レーザー注入技術と位相事後補正法を使うことによって、2つの独立なレーザーのモードをマッチングし、位相変動を克服した。その結果、302 kmと402 kmの市販ファイバーチャンネルで、鍵生成率が既存の結果よりも4桁以上高い線形限界を超えた。さらに今回のシステムは、502 kmの超低損失ファイバーで0.118 bpsの秘密鍵生成率を達成した。この新たなタイプのQKDによって、将来の量子インターネットのための長距離量子通信が推進される。