康寧助力中國電信量子密鑰與大容量波分共纖傳輸成果

　　Iccsz訊 近日，中國電信北京研究院聯(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)共纖超長距傳輸試驗成果，成功實現(xiàn)了在1對光纖中同時傳輸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現(xiàn)了100公里以上的單跨傳輸距離，在保證80個100Gbps業(yè)務(wù)波長均正常工作條件下：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的實用化成碼率門檻。其中量子信道的工作波長為1310nm，與經(jīng)典的DWDM信道1550nm有超過200nm的間隔，有效的避免了經(jīng)典信道強(qiáng)信號的干擾。

　　量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中，由于量子信道的光信號非常弱，通常需要單獨光纖進(jìn)行傳輸，以隔絕經(jīng)典信道強(qiáng)信號的干擾。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用與推廣。該方案主要面向大型政企客戶量子加密通信業(yè)務(wù)的終端接入場景，無需增加光纖資源，即可實現(xiàn)客戶專線等業(yè)務(wù)的量子安全升級，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獨特優(yōu)勢：在單獨傳輸量子信號時，實現(xiàn)更長的傳輸距離或更高的成碼率；在量子信號和經(jīng)典信號共纖傳輸時，實現(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年中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉團(tuán)隊與清華大學(xué)等單位科研人員合作，實驗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《物理評論快報》(Physical Review letter)上并被選為編輯推薦。