为了在数据传输过程中寻求更好的安全性，世界各国政府和其他组织一直在投资和开发与量子通信和相关加密方法相关的技术。研究人员正在研究这些新系统 - 理论上可以提供不可靠的通信通道 - 如何能够集成到现有和未来的光纤网络中。
包括高级访问研究员Tobias A. Eriksson在内的日本国家信息通信技术研究所的研究有望解决该应用的一个主要挑战：如何使用连续可变量子密钥分配实现安全通信。该方法通常缩写为QKD，是利用量子技术生成的加密密钥的持续交换，用于加密在两方或多方之间传输的数据。
在将于3月3日至7日在美国加利福尼亚州圣地亚哥举行的OFC光纤通信会议和展览会上发表的一篇论文中，Eriksson和他的同事说，这种应用的主要障碍是光纤放大器产生的噪声在当前一代单模光纤系统上。他们的研究涉及探索如何利用预计将在未来传输网络中使用的多核光纤技术。
顾名思义，多核光纤系统在一条链中使用多个光纤纤芯，通过它可以传输数据。在今天的光纤网络中，每条线通常只有一个核心。
“安全通信是目前最困难的挑战之一，许多当前的加密方法有一天很容易被专为量子计算机设计的算法打破，”埃里克森说。“我们尚未看到QKD商业部署的一个原因是该技术与当前的网络架构不兼容。”
Eriksson表示，随着多核光纤在未来开始部署，研究人员正在研究如何利用该技术来解决加密问题。
“我们问自己的问题是多芯光纤的空间尺寸是否可以用于经典和量子信号的共传播，”埃里克森说。“我们发现经典信道可以完全忽略量子信号，因为放大器噪声会杀死量子信道，所以在单模光纤中这是不可能的。”
Eriksson的团队使用19芯光纤测量了经典和量子通道之间串扰的过量噪声。他们发现这种方法有可能支持341个QKD通道，波长为1537 nm和1563 nm之间的间隔为5 GHz。
该团队的技术成果在一份论文中概述，该论文将在圣地亚哥的OFC会议上发表。该小组报告说，当量子信道使用多核光纤的专用核心时，网络运营商可以通过确保来自QKD的量子信号的波长位于保护频带中来避免核心到核心串扰产生的噪声在携带数据的经典频道之间。这个简单的解决方案解决了量子和经典信道的多路复用问题，并避免了为经典通信信道引入新的组件。
