量子密钥传输系统的主动相位补偿

摘要

量子密钥分配系统的稳定性是影响其实用性能的重要因素之一.除光纤自身固有的双折射效应外,环境造成的相位漂移也会严重影响密钥传输系统的性能.Faraday-Michelson(F-M)量子密钥分配系统可以自适应地补偿光纤双折射造成的影响,但是在实际应用中,相位漂移仍然会对系统性能产生较大影响.本文详细分析了在实际中造成F-M系统相位漂移的主要原因,并提出了一种高效的主动相位搜索和补偿方案.应用这一方案,Faraday-Michelson系统在脱离光学平台的实际条件下进行了长时间稳定的量子密钥分配.实验的传输距离大于37km,系统平均误码率1.59%,误码波动标准差0.46%.结果表明这一主动相位补偿技术在不增加额外器件的条件下,可用于以双不等臂Mach-Zehnder(AMZ)干涉仪为基础的实际量子密钥分配系统.