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600 公里中继式量子通信，具有双重...
双场 (TF) 量子密钥分发 (QKD) 从根本上改变了 QKD 的速率-距离关系，提供了单节点量子中继器的扩展。尽管最近的实验已经证明了 TF-QKD 为安全长距离通信提供了新的机会，但要释放其真正的潜力，仍然存在艰巨的挑战。之前的演示需要与量子信号波长相同的强稳定信号，从而不可避免地产生限制距离和比特率的瑞利散射噪声。在这里，我们介绍了一种新颖的双波段稳定方案，该方案克服了过去的限制，并且可以适应其他相位敏感的单光子应用。通过使用两种不同的光波长复用在一起以实现信道稳定和协议编码，我们开发了一种装置，该装置分别在有限尺寸和渐近范围内在创纪录的 555 公里和 605 公里的通信距离上提供类似中继器的密钥速率，并将长距离安全密钥速率提高了两个数量级，达到具有实际意义的值。
830 公里光纤上的双场量子密钥分配
量子密钥分发 (QKD) 是基于物理学基本定律分发秘密比特的技术，它能够实现信息论安全通信，而不受潜在窃听者无限计算能力的影响 1 。在过去的三十年中，QKD 引起了广泛关注，并且已经发展成熟，可以在光纤网络上进行实际部署 2、3 。然而，信道损耗阻碍了 QKD 的广泛应用，从而限制了密钥速率和 QKD 范围的提高 4 – 7 。在 QKD 系统中，作为量子密钥载体的光子是在单光子级别准备的，大部分会被传输信道散射和吸收。然而，它们无法被放大，因此接收方检测到它们的概率非常低。对于从发射机到接收机的直接光纤链路，密钥速率随着传输距离的增加呈指数下降，并且不能超过基本速率-距离极限 O（η），其中 η 表示链路的透射率 8、9。双场 (TF) QKD 建立了一个有前途的速率-距离关系 O（√η），从而无需量子中继器即可克服这一限制，并且即使在长距离上也能实现相当大的密钥速率 10。人们做出了巨大努力来发展其理论 11 – 28 并通过实验展示其独特的优势 29 – 39。参考文献 11 和 12 首先证明了 TF-QKD 的普遍安全性，然后基于参考文献 11 在 502 公里超低损耗 (ULL) 光纤上实现了实验 33。通过消除代码模式中的全局相位随机化和相位后选择，提出了另一种称为无相位后选择 (NPP) TF-QKD 的变体 14 – 16，并在多个实验 30、32、35 中进行了演示。由于代码模式中的所有检测事件都用于密钥生成，因此 NPP TF-QKD 可以实现相对较高的密钥速率，例如，在 300 公里光纤上实现 2 kbps 的渐近密钥速率 30。同时，
202.81 公里光纤上的长距离连续变量量子密钥分发
量子密钥分发可以提供能够抵御量子计算机破译的安全密钥。连续变量版本的量子密钥分发具有在大都市地区密钥速率更高以及可以使用可在室温下工作的标准电信元件的优势。然而，这些系统的传输距离（与离散变量系统相比）目前有限，并且被认为不适合长距离分发。在此，我们报告了通过适当控制过剩噪声和采用高效协调程序在 202.81 公里超低损耗光纤上进行长距离连续变量量子密钥分发的实验结果。这种破纪录的连续变量量子密钥分发的实现使之前的距离记录翻了一番，并指明了使用室温标准电信元件进行长距离和大规模安全量子密钥分发的道路。
在第三极>的水文年度的公里尺度模拟的第一个合奏
摘要对第三极的当前和未来水周期的准确理解至关重要，因为该地区作为下游人口稠密地区的水塔起着作用。在复杂地形区域进行熟练气候评估的一种新兴而有希望的方法是公里尺度的气候建模。作为迈向第三极上此类模拟的基本步骤，我们提出了2019年10月至2020年9月的水文年度的千里规模区域模拟的多模型和多物理合奏。该合奏由由10个研究小组的国际联盟进行的13个模拟组成，配置了覆盖所有第三极区域的水平网格间距，范围为2.2至4 km。这些模拟是由ERA5驱动的，并且是协调的区域气候缩减实验旗舰试验研究的一部分。将模拟与可用的网格和原位观测和遥感数据进行了比较，以评估模型集成的性能和传播，与寒冷和温暖的季节的驾驶重新分析相比。尽管在该区域的网格降水数据集之间的巨大差异使整体评估受到阻碍，但我们表明，与ERE5相比，许多温暖的季节降水指标改善了合奏，包括大多数湿日和小时统计数据，并且在两个季节的湿法范围内都增加了价值。因此，合奏将为对该遥远但重要区域的氢化气候的过程的未来改进提供宝贵的资源。
300 公里光纤上独立单光子源的量子干涉
Mohamed Benyoucef, h Yong-Heng Huo, b,c Sven Höfling, f Qiang Zhang, b,c,d Chao-Yang Lu, b,c,i, * 和 Jian-Wei Pan b,c, * a 中国科学技术大学，网络空间安全学院，合肥，中国 b 中国科学技术大学，合肥微尺度物质科学国家实验室，现代物理系，合肥，中国 c 中国科学技术大学，中科院量子信息与量子物理卓越中心，上海，中国 d 济南量子技术研究所，济南，中国 e 中国科学院，上海微系统与信息技术研究所，信息功能材料国家重点实验室，上海，中国 f 维尔茨堡大学，技术物理，物理研究所和威廉康拉德伦琴复杂材料系统中心，维尔茨堡，德国 g 奥尔登堡大学，物理研究所，德国奥尔登堡 h 卡塞尔大学纳米结构技术与分析研究所，CINSaT，德国卡塞尔 i 上海纽约大学-华东师范大学物理研究所，中国上海
公里尺度的地球系统模型预穆斯特密集型...
预先注册的参与者：开尔文·德罗格梅尔（伊利诺伊大学），安德烈亚斯·普雷因（NCAR，主席），弗兰克·亚历山大（Argonne National Laboratory），Dee A Bates（伊利诺伊州Urbana-Champ），Christopher S. Brethertherthertry（Christopher S. Bretherton Instute） Chipilski（佛罗里达州立大学），Peter Dueben（ECMWF），Dale Durran（华盛顿大学），Pedram Hassanzadeh（芝加哥大学），Daniel S Katz，Daniel S Katz（伊利诺伊州Urbana-Champaign）玛格德堡（Magdeburg），Ruby Leung（Pacific Northwest National Laboratory），Maria Molina（马里兰州大学公园主席），John Shalf（劳伦斯·伯克利国家实验室），Maike Sonnewald（加利福尼亚大学戴维斯大学），邓肯·戴维斯大学，邓肯·沃森·帕里斯（duncan wats of Classion of oliver watt-mey and Instement and Instem and Instem and Insterme <预先注册的参与者：开尔文·德罗格梅尔（伊利诺伊大学），安德烈亚斯·普雷因（NCAR，主席），弗兰克·亚历山大（Argonne National Laboratory），Dee A Bates（伊利诺伊州Urbana-Champ），Christopher S. Brethertherthertry（Christopher S. Bretherton Instute） Chipilski（佛罗里达州立大学），Peter Dueben（ECMWF），Dale Durran（华盛顿大学），Pedram Hassanzadeh（芝加哥大学），Daniel S Katz，Daniel S Katz（伊利诺伊州Urbana-Champaign）玛格德堡（Magdeburg），Ruby Leung（Pacific Northwest National Laboratory），Maria Molina（马里兰州大学公园主席），John Shalf（劳伦斯·伯克利国家实验室），Maike Sonnewald（加利福尼亚大学戴维斯大学），邓肯·戴维斯大学，邓肯·沃森·帕里斯（duncan wats of Classion of oliver watt-mey and Instement and Instem and Instem and Insterme <
蒙古农村可再生能源项目
蒙古——传统上被称为蓝天之国——是一个地形独特的国家。蒙古北邻俄罗斯，南邻中国，是世界上人口密度最小的国家，大约每平方公里只有两个人，居住在草原、山脉和沙漠地区。在这样的条件下，300 万人口中约有 30% 的人在全国各地积极实践传统的游牧生活方式，住在蒙古包或圆顶帐篷里，这是蒙古人几百年来生活中必不可少的一部分。从成吉思汗和蒙古帝国时代开始，游牧就深深植根于蒙古人的文化意识中。然而，苏联对蒙古政治事务的控制权不断增强，迫使城市行政中心和中央经济权力在蒙古包中发展壮大。
利用自适应光学技术提高卫星对地 QKD 密钥速率
尽管 QKD 链路可以达到传统方式无法达到的安全级别，但由于光纤损耗会随着距离的增加而呈指数级增长，因此 QKD 链路在全球范围内的实施面临着关键限制。由于量子中继器技术不够成熟，地面 QKD 装置的可达距离最多只能限制在几百公里 [1-3]。因此，卫星中继被认为是实现洲际链路非常有前途的解决方案 [4]，多年来，已发表了多项关于自由空间卫星 QKD 的理论和实验可行性研究 [5-11]。然而，特别是对于卫星到地面的链路，大气湍流对信号传播的影响需要优化单模光纤 (SMF) 中的光耦合，这对于与地面站连接必不可少。
QSFP28 光纤收发器 – 100 千兆以太网，传输距离可达 10 公里
在模块内部，每对差分电信号都输入到 CDR（时钟数据恢复）芯片。然后，恢复和重新定时的信号被传送到激光驱动器，该驱动器将小的摆动电压转换为驱动冷却 EML 激光器的输出调制。激光驱动器分别控制四个 EML，其中心波长为 1296 nm、1300 nm、1305 nm 和 1309 nm。每个激光器都提供对传输激光功率和调制摆动随温度和电压变化的控制。来自四个激光器的光信号以光学方式多路复用在一起。组合的光信号通过行业标准 LC 光连接器耦合到单模光纤。光信号经过设计，符合 100 千兆以太网或 OTU4 规范。