論文の概要: High-fidelity, low-latency polarization quantum state transmissions over
a hollow-core conjoined-tube fibre at around 800 nm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.12713v1
- Date: Tue, 23 Jun 2020 03:21:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 01:10:13.661870
- Title: High-fidelity, low-latency polarization quantum state transmissions over
a hollow-core conjoined-tube fibre at around 800 nm
- Title（参考訳）: 800nm付近の中空コア結合管ファイバー上の高忠実・低遅延偏光量子状態伝送
- Authors: Xin-Yu Chen, Wei Ding, Ying-Ying Wang, Shou-Fei Gao, Fei-Xiang Xu,
Hui-Chao Xu, Yi-Feng Hong, Yi-Zhi Sun, Pu Wang, Yan-Qing Lu, and Lijian Zhang
- Abstract要約: コンジョイントチューブ中空コアファイバー(CTF)上に高忠実(0.98)単一光子透過と絡み合った光子の分布を示す。
我々のCTFは、低損失、高空間モード純度、低偏光劣化、低色分散の利点を組み合わせて実現した。
また、単一光子低レイテンシ(真空中の光の99.96%の速度)の伝送を実証し、多目的偏光に基づく量子情報処理におけるリンクの広範な利用の道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.633003822258685
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The performances of optical fibre-based quantum information systems are
limited by the intrinsic properties of silica glass materials, e.g. high
latency, Rayleigh-scattering loss wavelength scaling law, and cross-coupling
induced modal impurity. Hollow-core optical fibre (HCF) promises to unify
air-borne light propagation and non-line-of-sight transmission, thus holding
great potentials for versatile photonics-based quantum infor-mation
applications. The early version of HCF based on photonic-bandgap guidance has
not proven itself as a reliable quantum channel because of the poor modal
purity in both spatial and polarization domains, as well as significant
difficulty in fabrication when the wavelength shifts to the visible region. In
this work, based on the polarization degree of freedom, we first, to the best
of our knowledge, demonstrate high-fidelity (~0.98) single-photon transmission
and distribution of entangled photons over a conjoined-tube hollow-core fibre
(CTF) by using commercial silicon single-photon avalanche photodiodes. Our CTF
realized the combined merits of low loss, high spatial mode purity, low
polarization degradation, and low chromatic dispersion. We also demonstrate
single-photon low latency (~99.96% speed of light in vacuum) transmission, thus
paving the way for extensive uses of HCF links in versatile polarization-based
quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 光ファイバーベースの量子情報システムの性能は、高レイテンシ、レイリー散乱損失波長スケーリング法、およびクロスカップリング誘起モード不純物といったシリカガラス材料固有の性質によって制限される。
ホロコア光ファイバー(HCF)は、大気中の光伝搬と非視線透過を統一し、多用途フォトニクスベースの量子インフォメーション応用に大きな可能性を秘めている。
フォトニック・バンドギャップ誘導に基づくhcfの初期バージョンは、空間領域と偏光領域の両方のモード純度が低く、波長が可視領域にシフトしたときの製造が著しく困難であるため、信頼性の高い量子チャネルとして証明されていない。
本研究は, 偏光度と自由度に基づいて, まず第一に, 市販のシリコン単光子アバランシェフォトダイオードを用いて, 高忠実(~0.98)単一光子透過とコンジョイントチューブ中空コアファイバ(CTF)上の絡み合った光子の分布を実証する。
我々のCTFは、低損失、高空間モード純度、低偏光劣化、低色分散の利点を組み合わせて実現した。
また、単一光子低レイテンシ(真空中における光速約99.96%)の伝送を実証し、多彩な偏光ベースの量子情報処理におけるhcfリンクの広範な利用の道を開く。
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