自由空间量子密码通信中原子滤光机制的实验研究

本研究针对使用弱激光脉冲偏振光编码的自由空间量子密码通信中需要解决的传输距离、本底光子噪声抑制、误码率等问题，提出两种原子滤光方案：基于电磁诱导透明（EIT）的相干原子滤光和电离原子滤光/探测。研究相干原子滤光方案中原子数密度、磁场强度、消相干时间、样品泡长度、法拉第旋转角度和电离原子的方案中抽运激光波长、激光功率、电场强度等参数对于背景（月光或者月光）光子噪声滤光效率（透过率、抑制比、带宽）的影响。并在我们建成的自由空间量子密码通信系统中试图演示相干原子滤光和电离原子滤光/探测。其意义在于：1、详细研究增强原子蒸汽的EIT效率，将首次给出使用单光子探测器测量原子蒸汽EIT的实验；2、全新的相干原子滤光方案取代干涉滤光片，将极大地改进量子密码通信中滤光技术，使其更接近于实用化。3、电离原子滤光/探测一体化器件同时取代干涉滤光片和单光子探测器两者，将极大地提高量子密码通讯效率。