1 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
2 中国科学院量子信息与量子科技创新研究院, 上海 201315
随着量子信息科学的迅速发展,以光子为物理载体的量子纠缠源已成为量子非定域性检验、量子通信、量子计算以及量子精密测量等领域必不可少的资源和重要技术手段。利用非线性介质中的自发参量下转换过程,从早期的β相偏硼酸钡晶体到后来的基于准相位匹配的周期性极化晶体等,双光子极化纠缠源凭借其在亮度和品质方面的优势得到了快速发展,这为基于卫星平台的广域量子通信和量子物理的基础检验提供了可能。从基本原理出发,系统介绍了近年来面向空间平台应用的量子纠缠源的发展和最新成果,特别是以“墨子号”量子科学实验卫星为代表的星载量子纠缠源载荷;此外,对国际上近几年关于星载量子纠缠源的进展以及未来发展趋势也进行了较为全面的介绍和分析。
1 清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室, 北京 100084
2 中国科学技术大学 微尺度物质科学国家实验室, 安徽 合肥 230026
利用准相位匹配技术和Sagnac环结构设计研制了一套高亮度、高稳定性、小型化、可移动式的一体化纠缠源系统.此纠缠源基于周期极化磷酸钛氧钾(PPKTP)晶体参量下转换过程, 亮度达到了13.8Mcps, 偏振对比度好于98%, 纠缠度达到0.9357, 温度变化和机械振动测试引起的计数率抖动小于5%.此系统成功地应用到了外场百公里量子纠缠分发和连续长时间关联速度下限测量试验中, 从而为进一步实现空间纠缠源载荷提供了良好的试验技术基础.
纠缠源 小型化 一体化 稳定性 entanglement source miniaturization integration stability
1 清华大学 物理系，北京100084
2 中国科学技术大学 微尺度物质科学国家实验室，安徽 合肥230027
3 中国科学院上海技术物理研究所,上海200083
高精度的时间同步是星地量子密钥分发实验的关键.给出了一种新型的时间同步方案，该方案采用与量子信号光共光路的同步光脉冲，采用单光子探测器对同步光脉冲进行探测，通过基于时间标记型高精度时间测量插件对信号事例和同步事例进行精确的时间测量.解决了星地量子密钥分发实验中星上同步光对卫星平台载荷和资源要求较高及同步光与量子信号光的隔离问题.系统成功应用于16 km自由空间量子密钥分发实验中，并达到1.023 ns(1σ)的全系统时间同步精度，量子密钥分发原始码成码率为8.27 kHz.
量子密钥分发 时间同步 时间标志型TDC quantum key distribution time synchronization time stamp TDC
