Das Manuskript "High rate intercity quantum key distribution with a semiconductor single-photon source" wurde zur Veröffentlichung in Light: Science & Applications angenommen.
In diesem Manuskript berichten die Autoren über das erste Intercity-QKD-Experiment mit einer deterministischen Einzelphotonenquelle (Single Photon Source, SPS).
Ein rotationssymmetrisches Bragg-Gitter (Circular Bragg Grating, CBG), das einen Halbleiter-Quantenpunkt enthält, emittiert effizient hochreine Einzelphotonen im Telekom-C-Band, die dann im Standard-BB84-Protokoll polarisationskodiert werden. Die Photonen werden dann über eine 79 km lange Glasfaser von Hannover nach Braunschweig gesendet, mit einem Verlust von (25,49 ± 0,02) dB, was einer Standard-Telekommunikationsfaserlänge von 130,32 km entspricht.
Am anderen Ende der Glasfaser, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, wird eine hochratige Übertragung des geheimen Schlüssels und eine niedrige Quantenbitfehlerrate (Quantum Bit Error Rate, QBER) für 35 Stunden gewährleistet. Darüber hinaus werden werden positive Schlüsselraten ermittelt für Entfernungen von bis zu 144 km entsprechend 28,11 dB Verlust. Dieses Ergebnis übertrifft alle derzeitigen SPS-basierten QKD-Implementierungen in Bezug auf die erreichte geheimen Schlüsselrate.
Die hohe Übertragungsrate von Quantenschlüsseln durch eine Faser, die durch die hochbrillante Emission von Halbleiter-QDs ermöglicht wird, demonstriert die Machbarkeit der Einbindung von Halbleiter-SPSs in in reale Quantenkommunikationsszenarien.