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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。但是，QKD系统仍然需要首肯褂讪性、袖珍化和低本钱的要求，能力终了更平素的应用。硅光时代的飞快发展将为量子通讯提供很好的磋商平台。一些磋商评释，基于硅光时代的QKD在实践条目下是可行的。因此，基于芯片的通讯系统将会被越来越多的磋商与应用。

本文以“Chip-Based Quantum Key Distribution against Trojan-Horse Attack”为基础，厚爱描述了量子通讯中的信息安全才略以及光频域反射时代如何应用到硅光辐照芯片中的测量。

著作东要计议了外部信息源对QKD系统的窃听报复（Trojan-horse attack”，THA)。通过对迢遥文件的分析，QKD系统对THA的拒绝才略主要体咫尺强度调制器和相位调制器的反射才略上。即光通过关联器件后，其反射率越强，则反射光子才略越强，则外部源更容易检测到反射回光子，并通过关联光子解码系统的关联信息，那么，系统的安全性就越弱，反之则越强。这个论断对OFDR时代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说明。

2、硅芯片的表征

著作磋商了一个集成了偏振调制器和强度调制器的硅辐照机芯片，这是外接源THA窃听基于芯片的QKD系统的主要主张。硅光辐照芯片的结构图如图（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（在这里计议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结构的插手仪，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。期骗pin管结构终了三个可变光衰减器，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插手仪和二维光栅耦合器构成。将M-Z插手仪的两条臂与二维光栅耦合器相结合，不错将旅途编码的信息调度为极化编码的信息。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。扫数这个词芯片使用OCI1500 OFDR建树进行光频域的散播式反射测量。建树从ch3进口（2D grating）接入，扫数这个词芯片里面扫数事件点反射率后果均同期呈咫尺一幅图中。从图（b）中测量后果不错看出，芯片里面每一个节点的反射率，均澄清的呈现出来，可袒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、测试后果与计议

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

在施加0.5v电压时，反射峰位置大致在31mm处，反射率-100dB（图a）；在施加1v电压时，反射峰大致在26mm处，且反射率变为-90dB（图b）。作家还分别对硅芯片的信号通说念和同步通说念中的可变光衰减器进行调制，以细目其他反射峰的位置，后果如下图所示，为了澄清地看到这个变化，将2v直流电信号应用于可变光衰减器（约18dB的衰减）。

为了考据硅光芯片系统的安全性能，著作还用OFDR建树对光纤耦合的铌酸理强度调制器进行测量，并比较芯片、光纤耦合两种体式下的后果互异。两种体式调制器的测量后果如下图：

图中，红线框中为扫数这个词里面反射峰信息，而玄色框中为可袒露的强度调制器信息。从图中不错看出，硅芯片中涌现强度信息的反射峰的反射率昭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间隔要小得多。在铌酸锂调制器中，袒露信息位置与非袒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裂涌现信息的脉冲和不涌现信息的脉冲。是以，硅光芯片拒绝木马报复的才略要更强，即信息安全性更高。

4、回来

著作通过光频域反射（OFDR）时代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）系统抗争时候黑客报复（THA）的信息安全才略。磋商后果标明，硅辐照机芯片在靠近THA时具有低反射率和短反射峰时候间隔的上风。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间隔则提高了对窃听者时域测量精度的要求。

在关联文件中，磋商东说念主员经常汲取时域关联的光子探伤时代进行通常测量。但是，对于本文中所使用的4.8x3mm²的袖珍硅光芯片，由于其尺寸极小，时域时代的距离分辨率不及，无法达到所需的高精度要求。比拟之下，使用频域解调时代简略提供满盈的距离分辨率，以首肯精准测量的需求。

跟着硅光时代和量子通讯时代的不停超越，展望异日将愈加平素地应用OFDR建树来测量芯片级别的器件，从而进一步擢升信息安全水平。

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）时代，单次测量可终了从器件到链路的全界限会诊。可松驰查找并判别光纤链路中的宏弯、勾搭点和断点，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，还可拓展散播式光纤传感功能，终了应变和温度高分辨测量。

居品特质：

▪波长界限：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，无需东说念主为干豫，褂讪性好

▪可扩张散播式温度、应变测量

▪可提供定制管事

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、群延时测量体育游戏app平台