独立于测量设备的量子密钥分发 (MDI-QKD) 弥补了检测系统中的所有安全漏洞,是密钥共享的有前途的解决方案。偏振编码是最常见的 QKD 编码方案,因为它易于准备和测量。但是,在 MDI QKD 中实施偏振编码会带来额外的挑战,因为必须在两个相互无偏的基础上保持偏振对齐,并且必须在两条路径(Alice-Charlie 和 Bob-Charlie)上保持偏振对齐。偏振对齐通常通过中断 QKD 过程(降低总体密钥生成率)或使用与量子信道复用的额外经典激光源进行偏振对齐来完成。由于低密钥速率和成本是阻碍 QKD 系统广泛采用的两个最紧迫的挑战,因此使用额外资源或降低密钥速率与使 QKD 具有商业可行性背道而驰。因此,我们提出并实施了一种新型的 MDI-QKD 系统中的偏振补偿方案,通过回收部分丢弃的检测事件来避免上述缺点。我们的方案基于与诱饵强度相对应的单次测量来实时评估偏振漂移。我们的全自动实验演示将 40 公里卷绕光纤(无绝缘护套)的平均偏振漂移保持在 0.13 rad 以下至少四个小时。平均量子比特误码率为 3.8 %,我们实现了 7 的平均密钥率。每脉冲 45 × 10 − 6 比特。
极化漂移纤维和自由空间光学链路是极化编码量子键分布(QKD)系统中位错误率动态增加的主要因素。适用于两个链接的动态极化补偿方法是一个挑战。在这里,我们提出了一种普遍适用的实时极化补偿方法,即使用极化检测器第一次检测光学链接的muller参数,然后通过梯度下降算法获得控制器的最佳参数。仿真结果表明比当前方法具有优势,而波动板的速度较少,更快的适用性适用于各种光学链接。在卫星和光学连接的同等实验中,平均极化灭绝比分别达到27.9 dB和32.2 dB。我们方法的成功实施将有助于fiber和自由空间QKD系统的实时极化设计,同时也有助于基于激光的极化系统的设计。
