デュアルバンド安定化による600 kmのリピーターに似た量子通信

ツインフィールド（TF）量子鍵配送（QKD）は、QKDの鍵生成率と伝送距離の関係を根本的に変え、単一ノード量子リピーターのスケーリングをもたらす。最近の実験では、TF–QKDによって可能になる安全な長距離通信の新たな機会が示されたが、その真の潜在能力を引き出すには非常に厄介な課題が残っている。これまでの実証では、量子信号と同じ波長の強い安定化信号が必要であったため、伝送距離とビットレートを制限するレイリー散乱雑音の発生が避けられなかった。今回我々は、過去の制限を克服し、他の位相敏感単一光子応用に適合し得るデュアルバンド安定化方式について報告する。我々は、チャネル安定化とプロトコル符号化のために同時に多重化された2つの異なる光波長を使って、有限サイズ領域で555 km、漸近領域で605 kmの通信距離にわたってリピーターに似た鍵生成率が得られる機構を開発し、長距離での安全鍵生成率を現実的な関連技術の値と比べて2桁高めた。