國產(chǎn)信號(hào)發(fā)生器在量子通信領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在為量子通信實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定可靠的信號(hào)源，滿足對(duì)信號(hào)相位和幅度控制的極高精度需求，具體如下：
量子態(tài)制備與傳輸
在量子通信實(shí)驗(yàn)中，信號(hào)發(fā)生器需生成特定頻率、相位和幅度的信號(hào)，以精確控制量子態(tài)的編碼與傳輸。例如，西安同步天下的SYN5659型射頻信號(hào)發(fā)生器，其幅度分辨率達(dá)0.5dB，支持通過編程自定義復(fù)雜波形，能夠模擬量子通信中所需的單光子或糾纏光子態(tài)的調(diào)制信號(hào)，為量子密鑰分發(fā)（QKD）或量子直接通信（QSDC）提供基礎(chǔ)信號(hào)支撐。
實(shí)驗(yàn)靈活性與創(chuàng)新性支持
量子通信研究常需探索未知領(lǐng)域，對(duì)信號(hào)源的靈活性要求極高。國產(chǎn)信號(hào)發(fā)生器通過數(shù)字調(diào)制功能，允許科研人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)參數(shù)。例如，在驗(yàn)證量子直接通信理論時(shí)，信號(hào)發(fā)生器可生成與理論模型匹配的調(diào)制信號(hào)，輔助團(tuán)隊(duì)完成從理論到實(shí)驗(yàn)的跨越，如龍桂魯教授團(tuán)隊(duì)提出的“兩步協(xié)議”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，信號(hào)發(fā)生器可能用于模擬量子態(tài)傳輸過程中的信道噪聲或竊聽行為。
城域量子通信網(wǎng)絡(luò)測試
在城域量子通信網(wǎng)絡(luò)部署中，信號(hào)發(fā)生器需模擬長距離光纖傳輸中的信號(hào)衰減與噪聲。國產(chǎn)設(shè)備通過高精度信號(hào)合成技術(shù)，可生成與實(shí)際信道特性一致的測試信號(hào)，驗(yàn)證量子通信系統(tǒng)的抗干擾能力和傳輸穩(wěn)定性。例如，北京量子信息科學(xué)研究院在104.8km光纖中實(shí)現(xiàn)2.38kbps穩(wěn)定傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)中，可能使用信號(hào)發(fā)生器模擬不同信道條件，優(yōu)化掩膜增容技術(shù)（INCUM）以提升信道容量。
高精度與穩(wěn)定性
國產(chǎn)信號(hào)發(fā)生器采用恒溫晶振或銣原子鐘作為時(shí)基，確保信號(hào)頻率和相位的長期穩(wěn)定性。例如，SYN5659型設(shè)備頻率分辨率達(dá)1mHz，相位噪聲指標(biāo)優(yōu)異，可滿足量子通信對(duì)信號(hào)相干性的嚴(yán)苛要求，避免因信號(hào)漂移導(dǎo)致的量子態(tài)失真。
模塊化與可擴(kuò)展性
針對(duì)量子通信實(shí)驗(yàn)的多樣化需求，國產(chǎn)設(shè)備支持模塊化設(shè)計(jì)，用戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)場景選配功能模塊。例如，普源精電DSG5000系列微波信號(hào)發(fā)生器提供8通道獨(dú)立可控輸出，支持多機(jī)級(jí)聯(lián)擴(kuò)展至海量通道，適用于量子計(jì)算中多量子比特操控的復(fù)雜信號(hào)生成需求。
成本與響應(yīng)速度優(yōu)勢
相比進(jìn)口設(shè)備，國產(chǎn)信號(hào)發(fā)生器采購成本降低30%-50%，且維護(hù)周期縮短至1-2周（進(jìn)口設(shè)備通常為4-6周）。此外，國產(chǎn)廠商技術(shù)迭代周期僅12-18個(gè)月，能快速響應(yīng)量子通信領(lǐng)域?qū)π盘?hào)源的新需求。例如，龍桂魯團(tuán)隊(duì)在2025年實(shí)現(xiàn)量子直接通信速率提升4760倍的突破中，國產(chǎn)信號(hào)發(fā)生器的快速定制化開發(fā)能力可能發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
