0923-We1-I1-1149-硅光芯片间长距纠缠分发.pdf

  • 讲者/机构:DTU(丹麦技术大学;讲者姓名未见) | 题目:硅光芯片间长距离纠缠分发(英文原题看不清;内容为 path-encoded entanglement distribution between silicon photonic chips over multicore fiber) | 类型:邀请报告(We1-I)
  • 方向归属(主/次):主 6 QKD/量子;次 4(硅光集成、多芯光纤 MCF,非 CPO)
  • 核心主张:
    • 首次在不做编码转换的情况下,直接长距(80 km)分发路径编码(path-encoded)纠缠态 [p1, p8]。
    • 实现依靠多芯光纤链路 + 主动相位稳定 [p8]。
    • 展望:降低光纤-芯片耦合损耗以提高速率/距离;扩展到高维态 [p8]。
  • 关键数据:
    • 硅光螺旋波导 SFWM 产生光子对;泵浦 625 MHz [p2];页面另有“3% pair generation rate”,条件看不清 [p2]。
    • MCF 芯间串扰 -62 dB(80 km);芯间噪声高度相关,差分相位漂移在 Hz 量级 [p4]。
    • 相位稳定:泵浦光少量共传作相位参考,光电二极管+PLL 驱动光纤移相器 [p5]。
    • 态层析保真度:同芯片基线 94±0.1%;4 m 约 0.92(读图,无标注);80 km 85.7±0.2% [p6]。
    • 保真度受多对事件限制:Fmax(P=0.03)=95.6% [p6]。
    • BBM92 QBER(4 m / 80 km):QBER_Z 2.58%/6.81%;QBER_X 5.60%/7.26%;QBER_Y 7.27%/8.63% [p7]。
    • 无限密钥条件安全码率:802.57 bit/s @4 m;2.03 bit/s @80 km [p7]。
    • 总损耗 44.4 dB:发射端布线/螺旋 9.5、发射端出耦 6.6、信道 15.3、接收端耦合+布线 12.6、SNSPD 0.4(表中 dB);光栅耦合器约 7 dB/个×4 是主要限制 [p7]。
  • 提到的公司/客户/产品/标准:SNSPD、AMZI、MZI 网格、BBM92 协议、多芯光纤(厂商未提)。
  • 与业界对比或记录声明:“First demonstration of direct, long-distance distribution of path-encoded entangled states” [p8];“First direct distribution … over long distance (80 km) without encoding conversion” [p1]。
  • 推荐配图页:p7(QBER 表、码率-距离曲线与 44.4 dB 损耗分解);p6(保真度直方图)。

0923-We1-I2-1353-城域光纤弱相干偏振态量子隐形传态.pdf

  • 讲者/机构:T-Labs(Deutsche Telekom;讲者姓名未见) | 题目:现网城域光纤上弱相干偏振态量子隐形传态(英文原题看不清;首页 OCR 乱码,内容为 quantum teleportation over live carrier-grade fiber in Berlin) | 类型:邀请报告
  • 方向归属(主/次):主 6 QKD/量子;次 2(30 km 城域现网、与 100G 经典业务共纤,非跨楼园区)
  • 核心主张:
    • 在真实运营商在网光纤(柏林两个 Telekom 站点间 30 km 环路,非光纤盘)上实现量子隐形传态 [p13, p25]。
    • 与实时经典业务共纤(无需暗光纤)、使用商用现成器件、数据中心式机架 [p25]。
    • 目前主要限制是隐形传态速率而非保真度 [p24]。
  • 关键数据:
    • 拓扑:30 km 环(单程 15 km),SMF [p13];量子光 O 波段 1324 nm,经典光 C 波段 1561.01 nm,WDM 共传 [p14]。
    • 经典共传:100 Gbps 收发器,入纤功率 +0.27 dBm [p14]。
    • 光源:795 nm 衰减激光作弱相干态(WCS);Qunnect 偏振纠缠源,795 nm + 1324 nm 双色光子对(热 Rb 蒸气 SFWM)[p10, p11];Qu-APC 自动偏振补偿器 [p15]。
    • HOM 干涉可见度:本地 79±3%,30 km 79±5%(3 min / 20 min 积分,bin 32 ps);不到 100% 主因是 WCS 非理想单光子源 [p18, p19]。
    • 隐形传态保真度(平均):本地 93.3±1.6%,30 km 无共传 91.4±3.1%,30 km 加 100 Gbps 经典共传 91.3±2.6%;分态 |H> 97.0/95.6/98.2%,|D> 90.0/85.7/87.3%,|R> 93.1/92.8/88.5%(顺序为 本地/30km/30km共传,±见图)[p20]。
    • 经典界 F=2/3,全部超过 [p20]。
    • 速率:本地 1 Hz,30 km 0.1 Hz [p20, p24],受独立光子重合概率限制 [p24]。
    • 路线:近期更高速率源/单光子输入;远期带多模存储的量子存储器;备选空芯光纤(需新铺设)[p24]。
  • 提到的公司/客户/产品/标准:Deutsche Telekom T-Labs、Qunnect(Qu-SRC、Qu-APC)、Cisco(NYC 纠缠交换相关工作)、SNSPD、TDC、Song et al. arXiv 2026(空芯光纤共传)。
  • 与业界对比或记录声明:“Highest fidelity of any deployed link”;匹配最长城域距离 30 km;偏振编码中保真度与距离最高,仅被实验室光纤盘、time-bin 实验超过;“Among the first to explore co-propagation with classical traffic” [p21(图,对应幻灯片 21)]。
  • 推荐配图页:p20(分态保真度柱状图,含共传对比);p22(保真度-距离 SOTA 对比散点图)。

0923-We1-I3-797-四用户纠缠分发网络现网试验.pdf

  • 讲者/机构:Sarah Sommermeier(邮箱 sarah.sommermeier@hhi.fraunhofer.de),Fraunhofer HHI(与 Deutsche Telekom、QR.N 项目) | 题目:四用户纠缠分发网络现网试验(英文原题看不清;页脚为 ECOC 2026 We1-I3,内容为 metropolitan four-user entanglement-based QKD network field trial) | 类型:邀请报告
  • 方向归属(主/次):主 6 QKD/量子;次 无
  • 核心主张:
    • 在部署的城域无中继纠缠分发网络(EDN)上获得正码率,24 h 稳定,多用户对同时支持 [p14]。
    • 码率足够低带宽实际应用;使用商用纠缠源、无物理色散补偿 [p14]。
    • 演示了稳定的基于 White Rabbit (WR) 的时钟对齐方案 [p14]。
  • 关键数据:
    • 协议:time-bin-phase 版 BBM92;基于可见度的反馈环稳定相位;S 参数约 2.8,高于经典界 2、接近 2√2(QM 界)[p6]。
    • 各环路损耗(等效 SMF 长度按 0.3 dB/km):Alice 9.0 dB/30.0 km;Bob 11.45 dB/38.2 km;Diana 8.72 dB/29.1 km;Freddy 8.22 dB/27.4 km;WR 环 10.40 dB/34.7 km [p6]。
    • 多用户方式:中心节点(TPS 光子对源)+ DWDM 复用,信号/idler 光谱分给不同用户 [p9];柏林 HHI 楼层 15/10 层与 Telekom 站点间地图链路,6.9 km 段 [p6, p12]。
    • 独立 TDC 时钟由 WR(10 MHz+1PPS 经 SMF)对齐,重合峰 [p11]。
    • 24 h 连续运行:Alice-Bob 平均 QBER 1.95%、SKR 40 bit/s;Diana-Freddy 平均 QBER 2.41%、SKR 54 bit/s;QBER 低于 11% 安全阈值 [p12]。
    • 新 256-bit 密钥间隔:约 6.4 s(Alice-Bob)、约 4.7 s(Diana-Freddy)(OCR 读数,图中较小,待核)[p13]。
    • 展望:扩展时钟对齐、BBM92 改进、作为纠缠源/量子存储器/SDN 的测试床 [p14]。
  • 提到的公司/客户/产品/标准:Fraunhofer HHI、Deutsche Telekom、QR.N(Quantenrepeater.Net,联邦研究部资助)、White Rabbit、商用光子对源(TPS)、SNSPD、Time Tagger、DWDM。
  • 与业界对比或记录声明:未见 record/首次声明。
  • 推荐配图页:p12(24 h QBER/SKR 时间序列,含四用户拓扑);p11(WR 时钟同步架构)。

0923-We1-I4-1315-超纠缠单拷贝纠缠蒸馏.pdf

  • 讲者/机构:Domenico Ribezzo,佛罗伦萨大学物理与天文系(合作者 Guarda, Zavatta, Bacco;CNR-INO;ERC QOMUNE) | 题目:Hyperentanglement Distillation & QPA(单拷贝超纠缠蒸馏与量子隐私放大,页脚所见) | 类型:邀请报告(幻灯片页脚 SIF 2026)
  • 方向归属(主/次):主 6 QKD/量子;次 无
  • 核心主张:
    • 通过能量-时间 ⊗ 频率超纠缠做单拷贝蒸馏,等价于物理层量子隐私放大(测量前净化态)[p14]。
    • 在 20 km SMF、标准 DWDM 下获得 4 dB 拉曼噪声容忍度提升;无主动稳定,除 2 个 DWDM 外无额外装置 [p14]。
    • 1/N 可扩展到更高维;DWDM 解复用器可作物理层 QPA 器件;面向已部署电信光纤的抗拉曼 QKD [p14]。
  • 关键数据:
    • 背景:量子与经典共纤面临约 10 个数量级功率差,主噪声为自发拉曼散射(SpRS)[p2]。
    • 先前方案 I:L’Aquila 城域 MCF,约 26 km,量子 CH21 + 3 芯经典(19.5 dBm),总经典吞吐 110.8 Tb/s [p3]。
    • 先前方案 II:4D 高维 QKD,52 km,22 dB 损耗,两芯 MCF;2D 23.6 kbps,4D 51.5 kbps(约 2× BB84);缺点为硬件复杂、需 MCF [p4]。
    • 实验:CW + SHG(780 nm) + SPDC(1560 nm, CH21) PPLN 波导;无源硼硅酸盐 PIC,Franson iMZI(Δτ=800 ps);100 GHz DWDM 分出 N=2 对(CH20/CH22);20 km SMF-28,共传经典 CH17 [p7]。
    • 偶然符合被抑制 1/N(此处 1/2)[p9]。
    • 基线可见度约 98%;QKD 阈值可见度 78%;蒸馏后的 qudit 在经典入纤功率至 -9.3 dBm 仍高于 78%,宽带(2D)在 -13.3 dBm 即失效 [p12]。
    • 安全码率(bit/s,对数图):在 -14.3 dBm 约 200–300 bit/s,-9.3 dBm 约 40–50 bit/s;100 GHz 模型曲线在约 -8 dBm 归零,200 GHz 曲线约 -12.7 dBm 归零;标注“improvement 4-dB extra noise resistance” [p13]。
    • 论文“To be published soon” [p15]。
  • 提到的公司/客户/产品/标准:BBM92、PPLN、DWDM 100 GHz、SNSPD、Raman 谱(Eraerds et al. 2010)、Wu et al. Light Sci Appl 2025、Zahidy et al. Nat Commun 2024。
  • 与业界对比或记录声明:与宽带 2D 纠缠对比获得 4 dB 额外噪声耐受 [p13];无 record 声明。
  • 推荐配图页:p12(可见度 vs 经典发射功率,蒸馏 vs 2D);p13(SKR vs 拉曼噪声)。

0923-We1-I5-1432-固态量子节点的量子互联网.pdf

  • 讲者/机构:Arq Quantum Technologies(2025 年成立,巴塞罗那;CEO Samuele Grandi,CTO Emanuele Distante;讲者姓名未见) | 题目:固态量子节点的量子互联网(英文原题:Enabling the Quantum Internet,首/尾页) | 类型:产业发布(初创公司介绍+技术)
  • 方向归属(主/次):主 6 QKD/量子;次 无
  • 核心主张:
    • 以稀土掺杂晶体(Pr3+:Y2SiO5)多模量子存储器构建量子中继器/量子节点 [p7, p13]。
    • 多模(时间/空间/频谱复用)使纠缠尝试速率随模数 N 线性提高,摆脱通信时间 t_comm=distance/c 限制 [p14, p18]。
    • 路线图 2026 MVP → 2032 长距中继器 → 2038 网络级硬件;首个原型 2028 年中在巴塞罗那部署 [p27, p28]。
  • 关键数据:
    • 50 km 时纠缠尝试速率 4 kHz;成功率更低 [p14]。
    • 仿真 250 km:800 模式 herald 速率上限约 40 Hz(读图,上限线略高于 40)、符合率约 0.15–0.18 Hz;80 模式 herald 上限约 4 Hz、符合率约 3×10^-3 Hz(读图数量级,条件看图)[p18]。
    • 空间复用:声光偏转器,10 个空间模式,各自独立相位/幅度,受晶体尺寸限制;晶体 3 K [p20]。
    • 实验(Mneimneh et al., arXiv 2609.15689,已投稿):时空模数 N 到 60,占用通信时间比 F 到 15%,相关 idler 速率约 830 min^-1,符合率约 0.58 min^-1(读图,10 个 cell)[p23]。
    • 存储:动态解耦,cSPDC 源信号 606 nm、idler 1436 nm、泵浦 426 nm,晶体 3 K,存储时间达约 3 ms,T2=500 µs 参考,效率约 1–2%(毫秒段)[p32]。
    • 阻抗匹配腔:R~40%,Pr3+:Y2SiO5,回波(Echo)可见 [p32]。
    • 团队 11 人(末页)/10 人(首页)[p2, p25]。
    • 需求清单:片上激光器(线宽>1 kHz、功率>20 mW、可见光)、606 nm 快速低损光开关、可负担的空芯光纤、超低损 SiN 集成电路、有源/无源幅度调制集成系统 [p30]。
  • 提到的公司/客户/产品/标准:Arq、Imperial、Accenture(团队页标识)、Quantum Internet Alliance(连接离子阱跨 500 km)、EC 量子互联网测试床、目标 2038 泛欧量子互联网 [p26]。
  • 与业界对比或记录声明:无 record;引用 Lago-Rivera Nature 2021、Rakonjac PRL 2021 等。
  • 推荐配图页:p18(250 km 下 80 与 800 模 herald/符合率仿真);p32(动态解耦存储+阻抗匹配腔)。

本批小结

  • 量子网络正从“实验室光纤盘”走向“现网+共纤”:T-Labs 30 km 柏林在网环路上隐形传态保真度 91.3±2.6%(含 100G 经典共传),HHI 四用户 EDN 24 h 稳定(SKR 40 / 54 bit/s,QBER 1.95% / 2.41%);均使用商用光子源与 SNSPD(We1-I2、We1-I3)。
  • 经典-量子共存的核心矛盾是拉曼噪声:Florence 用 ET⊗频率超纠缠(1/N 抑制)获 4 dB 额外耐受,-9.3 dBm 经典功率下可见度仍>78%(We1-I4);T-Labs 则以 O 波段(1324 nm) 量子 + C 波段 (1561 nm) 经典 WDM 分离(We1-I2)。
  • 多芯光纤(MCF)是量子链路的“稳相/低串扰”工具:DTU 在 80 km MCF 上实现 -62 dB 芯间串扰与 Hz 级差分相位漂移,用 PLL 稳定(We1-I1);I4 指出 MCF 尚未广泛部署,因此转向标准 SMF 的方案。
  • 各路线共同瓶颈是损耗与速率而非保真度:DTU 的 44.4 dB 总损耗(光栅耦合器约 7 dB×4)使 80 km 仅 2.03 bit/s(We1-I1);T-Labs 传态仅 0.1 Hz@30 km(We1-I2);Arq 提出多模量子存储把尝试速率线性提高(We1-I5)。
  • 量子器件对光电子上游提出明确需求:片上可见光激光器(>20 mW)、606 nm 低损光开关、空芯光纤、低损 SiN(We1-I5);空芯光纤也被 T-Labs 列为备选(We1-I2)。
  • 同步与稳定是网络化关键:HHI 用 White Rabbit 对齐独立 TDC 时钟(We1-I3),DTU 用泵浦参考光做相位环(We1-I1),Florence 则强调无需主动稳定的无源 PIC 方案(We1-I4)。