商用量子密钥分发系统在真实网络条件下的长期性能分析

《IEEE Transactions on Quantum Engineering》：Long-term Performance Analysis of a Commercial QKD Device

　　

摘要：

量子密钥分发（QKD）已进入商业可行阶段，多家公司提供用于实际部署的硬件系统。在真实条件下评估这些系统，可为研究人员和用户提供其性能和运行变异性的实验参考。本文对部署在巴西赫尔墨斯量子网络中的ID Quantique Clavis XGR进行了长期性能分析。我们表征了通过两条不同光学链路的密钥率、量子误码率（QBER）、可见度和探测计数率：一条为40.3公里室内盘绕光纤，另一条为3.5公里室外地下光纤。实验活动结合了常规实验室条件下的多周监测以及实验室温度的受控变化。系统表现出平均可见度高于97%，平均QBER低于1%，在盘绕光纤配置中，快速温度变化期间观察到报告的QBER和密钥率的短暂异常值。两种配置中可见度和密钥率呈正相关。由此产生的运行记录及相应的原始数据集已在IEEE DataPort上公开，支持分析复现、检查替代平均时间间隔，以及考虑配置和运行条件差异的情况下与其他QKD实验进行比较。这些发现为商用QKD系统在现场部署中的预期行为提供了实用见解。