量子通信，即远距离间的量子态编码和传输，将在未来的信息交换及信息处理中占据最主要的地位。特别是由于量子计算机对传统密钥加密算法的威胁，量子密钥分发(QKD)提供了一种利用信息理论建立安全级别可量子化的对称加密密钥的方法。在过去的20年里，QKD技术高速发展，近年来已经取得了令人惊叹的成果，包括高比特率安全密钥分配、长距离QKD链路、少节点网络以及最近的星载QKD和空对地混合网络等。这些新技术的发展促使政府、研究机构和行业合作伙伴开发大规模量子通信基础设施，并将该技术标准化，以实现QKD技术与经典光纤通信网络相融合的实际应用。
东芝公司的Taofiq K. Paraïso团队以激光物理理论和先进的调制技术为基础，综述了近年来具有量子密码高保真和高效率技术的发展情况。其具备广泛的协议兼容，在使用光子集成芯片实现QKD的实际应用中具有巨大的潜力。
本综述写作思路框架
文章主体部分先通过速率方程模型介绍了存在噪声时的激光物理和光注入锁定(OIL)理论，展示了增益开关如何提供相位随机脉冲源，如何使用注入种子的受激发射来抑制脉冲中的噪声，以及如何使用直接调制来诱发确定性相移。之后更深入地探讨直接调制光源的现象论，以展示如何结合不同的激光特性，使这些光源适合于量子通信和其他领域。此外还特别展示了如何将相位随机脉冲源锁定在可调相位光种子上，产生有效、通用、实用的相位编码脉冲源。最后介绍了相关实验来描述这些技术在量子随机数生成、相干光通信和最常见的QKD协议中的应用。
WILEY
论文信息：
Advanced Laser Technology for Quantum Communications
Taofiq K. Paraïso,* Robert I. Woodward, Davide G. Marangon, Victor Lovic, Zhiliang Yuan,and Andrew J. Shields
Advanced Quantum Technologies
DOI：10.1002/qute.202100062
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qute.202100062
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