电子科技大学公开一项基于空芯光纤的量子共纤传输专利

据国家知识产权局，电子科技大学公开了一项发明专利：《一种基于空芯光纤的量子纠缠与经典信号共纤传输装置》，发明人：周强；綦远霞；范云茹；罗越。

专利文本显示，通信波段量子互联是利用光纤链路实现量子节点间量子态传递的基础，其关键是实现量子纠缠在光纤链路中的长距离分发。在该方面，早期的研究工作主要将量子纠缠通过暗光纤进行分发以消除经典通信系统带来的退相干噪声影响，但严重制约了光纤资源的利用率。

因此，如何在相同的光纤传输链路中实现量子信号与经典信号的稳定共存，成为量子通信网络规模化部署和实用化的关键问题。近年来，为了进一步推进量子互联的大规模应用，基于光纤网络的量子-经典信号共纤传输技术得到了广泛关注。常见的方法是通过波分复用技术，将量子信号和经典信号分别配置到不同的波长信道，经过光纤传输后再利用解复用技术分离量子信号与经典信号。

然而，传统光纤尤其是实芯单模光纤在共纤传输中面临诸多挑战。实芯单模光纤的非线性系数较高，会引入显著的拉曼噪声和四波混频噪声，即使采用隔离度>100dB的带通滤波仍难以完全消除量子信道中的噪声光子，严重制约了共纤传输环境下量子信道的性能。此外，实芯单模光纤约0.2dB/km的传输损耗也进一步限制了系统的扩展性。因此，亟需一种低共纤传输噪声、低传输损耗的量子纠缠与经典信号共纤传输装置。

针对上述传统量子纠缠与经典信号共纤传输装置存在的不足之处，本发明提出一种基于空芯光纤的量子纠缠与经典信号共纤传输装置，该方法利用空芯光纤低损耗、弱非线性效应的特点传输量子信号与经典信号，使用本发明方法的装置具有低共纤传输噪声、低传输损耗的特点，可以容忍更高通信速率的经典信号，允许更低的量子信号误码率。

通过此方法设计出的量子纠缠与经典信号共纤传输装置，可在与经典光纤通信系统兼容的量子密钥分发、量子隐形传态、量子时钟同步、分布式量子计算等领域得到广泛应用。