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首页> 外文期刊>Npj Quantum Information >Full daylight quantum-key-distribution at 1550 nm enabled by integrated silicon photonics
【24h】

Full daylight quantum-key-distribution at 1550 nm enabled by integrated silicon photonics

机译：通过集成的硅光子仪启用了1550 nm的完整日光量子 - 密钥分布

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The future envisaged global-scale quantum-communication network will comprise various nodes interconnected via optical fibers or free-space channels, depending on the link distance. The free-space segment of such a network should guarantee certain key requirements, such as daytime operation and the compatibility with the complementary telecom-based fiber infrastructure. In addition, space-to-ground links will require the capability of designing light and compact quantum devices to be placed in orbit. For these reasons, investigating available solutions matching all the above requirements is still necessary. Here we present a full prototype for daylight quantum key distribution at 1550 nm exploiting an integrated silicon-photonics chip as state encoder. We tested our prototype in the urban area of Padua (Italy) over a 145 m-long free-space link, obtaining a quantum bit error rate around 0.5% and an averaged secret key rate of 30 kbps during a whole sunny day (from 11:00 to 20:00). The developed chip represents a cost-effective solution for portable free-space transmitters and a promising resource to design quantum optical payloads for future satellite missions.
机译：根据链路距离，未来设想的全局级量子通信网络将包括通过光纤或自由空间通道互连的各种节点。这种网络的自由空间段应保证某些关键要求，如白天操作和与基于互补电信的光纤基础架构的兼容性。此外，空间到地面链路将需要设计光和紧凑的量子器件的能力，以放置在轨道中。由于这些原因，仍然需要调查符合所有上述要求的可用解决方案。在这里，我们在1550nm处为夏令量子密钥分布提供了一个完整的原型，它利用集成的硅光子芯片作为状态编码器。我们在145米长的自由空间链路中测试了我们在帕多瓦（意大利）的城市地区的原型，获得了大约0.5％的量子误码率，并且在整个阳光明媚的日子中，平均秘密钥匙率为30 kbps（从11 ：00到20:00）。开发的芯片代表了用于便携式自由空间发射器的成本效益的解决方案，以及为未来卫星任务设计量子光学有效载荷的有希望的资源。

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