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量子密钥分发（QKD）通过两边交换安全密钥，不错提高表面上的信息安全性。关联词，QKD系统仍然需要喜跃显露性、微型化和低本钱的要求，才能已毕更庸碌的应用。硅光本领的飞快发展将为量子通讯提供很好的研讨平台。一些研讨评释注解，基于硅光本领的QKD在履行要求下是可行的。因此，基于芯片的通讯系统将会被越来越多的研讨与应用。

本文以“Chip-Based Quantum Key Distribution against Trojan-Horse Attack”为基础，详备样子了量子通讯中的信息安全技艺以及光频域反射本领怎么应用到硅光辐射芯片中的测量。

著作东要盘算了外部信息源对QKD系统的窃听膺惩（Trojan-horse attack”，THA)。通过对多数文件的分析，QKD系统对THA的违背技艺主要体当今强度调制器和相位调制器的反射技艺上。即光通过研讨器件后，其反射率越强，则反射光子技艺越强，则外部源更容易检测到反射回光子，并通过研讨光子解码系统的研讨信息，那么，系统的安全性就越弱，反之则越强。这个论断对OFDR本领应用到量子通讯上提供了表面基础。另外，著作对于量子力学表面方面的先容这里未几弘扬。

2、硅芯片的表征

著作研讨了一个集成了偏振调制器和强度调制器的硅辐射机芯片，这是外接源THA窃听基于芯片的QKD系统的主要经营。硅光辐射芯片的结构图如图（a）所示：

它由四个主要组件构成：一维光栅耦合器、可变光衰减器、强度调制器和偏振调制器（在这里盘算THA决策对QKD系统的影响时，偏振调制器与相位调制器是等价的）。强度调制器是基于M-Z结构的过问仪，两条臂分光比为50:50；相位由热光学调制器和载波损耗调制器调制，调制带宽分别约为kHz和GHz级别。诈骗pin管结构已毕三个可变光衰减器，每个衰减率约为-33dB，用来将激光脉冲衰减到单光子级。偏振调制器由M-Z过问仪和二维光栅耦合器构成。将M-Z过问仪的两条臂与二维光栅耦合器相聚积，不错将旅途编码的信息改动为极化编码的信息。此外，硅芯片中的三个MPD用来检测光的功率。图中，POL为偏振调制器、TOM为热光调制器、CDM为载波调制器。通盘芯片使用OCI1500 OFDR成立进行光频域的散布式反射测量。成立从ch3进口（2D grating）接入，通盘芯片里面通盘事件点反射率效劳均同期呈当今一幅图中。从图（b）中测量效劳不错看出，芯片里面每一个节点的反射率，均澄莹的呈现出来，可裸露的偏振调制器和强度调制器的平均反射率分别为−64.45±0.02和−86.1±0.3 dB。

3、测试效劳与盘算

为了寻找相应反射峰对应的具体某个单位反射（裸露）的信号，对强度调制器施加不同的调制电压，得到如下图所示的效劳：

在施加0.5v电压时，反射峰位置梗概在31mm处，反射率-100dB（图a）；在施加1v电压时，反射峰梗概在26mm处，且反射率变为-90dB（图b）。作家还分别对硅芯片的信号通谈和同步通谈中的可变光衰减器进行调制，以细则其他反射峰的位置，效劳如下图所示，为了了了地看到这个变化，将2v直流电信号应用于可变光衰减器（约18dB的衰减）。

为了考证硅光芯片系统的安全性能，著作还用OFDR成立对光纤耦合的铌酸理强度调制器进行测量，并比较芯片、光纤耦合两种花样下的效劳各别。两种花样调制器的测量效劳如下图：

图中，红线框中为通盘里面反射峰信息，而玄色框中为可裸露的强度调制器信息。从图中不错看出，硅芯片中泄漏强度信息的反射峰的反射率显着低于铌酸锂强度调制器，约14.08 dB（芯片为-86.1dB，光纤耦合铌酸锂为-72.02dB）。此外，由于芯片的尺寸较小，硅芯片里面的反射峰之间的远隔要小得多。在铌酸锂调制器中，裸露信息位置与非裸露信息反射峰的距离约71mm。而对于硅芯片，这个距离为2.69mm。因此，外部窃听源需要更窄的时域脉冲宽度和更高测量分辨率的激光来分别泄漏信息的脉冲和不泄漏信息的脉冲。是以，硅光芯片违背木马膺惩的技艺要更强，即信息安全性更高。

4、回顾

著作通过光频域反射（OFDR）本领测量了小尺寸硅光芯片里面各个事件点的反射情况，评估了基于硅光的量子密钥分发（QKD）系统回击时候黑客膺惩（THA）的信息安全技艺。研讨效劳标明，硅辐射机芯片在濒临THA时具有低反射率和短反射峰时候远隔的上风。具体来说，较低的反射率使得窃听者更难以取得被反射的木马光子；而较短的反射峰时候远隔则提高了对窃听者时域测量精度的要求。

在研讨文件中，研讨东谈主员频繁领受时域研讨的光子探伤本领进行相似测量。关联词，对于本文中所使用的4.8x3mm²的微型硅光芯片，由于其尺寸极小，时域本领的距离分辨率不及，无法达到所需的高精度要求。比拟之下，使用频域解调本领卤莽提供饱和的距离分辨率，以喜跃精准测量的需求。

跟着硅光本领和量子通讯本领的延续卓越，瞻望改日将愈加庸碌地应用OFDR成立来测量芯片级别的器件，从而进一步耕作信息安全水平。

参考文件：Chip-Based Quantum Key Distribution against Trojan-Horse Attack；Hao Tan、Wei Li；PHYSICAL REVIEW APPLIED 15, 064038 (2021)

高分辨光学链路会诊仪OCI1500

OCI1500是一款超高精度光学链路会诊仪，旨趣基于光频域反射（OFDR）本领，单次测量可已毕从器件到链路的全畛域会诊。可舒缓查找并判别光纤链路中的宏弯、领略点和断点，并精准测量回损、插损和光谱等参数，其事件点定位精度高达0.1mm。不仅可用于光学链路会诊，还可拓展散布式光纤传感功能，已毕应变和温度高分辨测量。

居品特质：

▪波长畛域：C+L波段：1525~1625nm 或 O波段：1265~1340nm

▪空间分辨率：10μm@50m、20μm@100m

▪测量长度：100m（可定制升级）

▪自校准，无需东谈主为干扰，显露性好

▪可推广散布式温度、应变测量

▪可提供定制办事

主要应用：

▪光器件、光模块测量

▪光纤长度精准测量

▪硅光芯片测量

▪光谱、群延时测量足球外盘网站app(中国)官方网站