論文の概要: Achieving ultimate noise tolerance in quantum communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.05098v1
- Date: Tue, 9 Feb 2021 19:55:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-12 02:57:05.266398
- Title: Achieving ultimate noise tolerance in quantum communication
- Title（参考訳）: 量子通信における究極のノイズ許容性の実現
- Authors: Fr\'ed\'eric Bouchard, Duncan England, Philip J. Bustard, Kate L.
Fenwick, Ebrahim Karimi, Khabat Heshami, Benjamin Sussman
- Abstract要約: 超高速光技術に基づく量子通信のためのプラットフォームを,実験により提案する。
1-ps光誘起時間ゲートを実験的に実現することにより、超高速な時間フィルタリングにより、1200倍のノイズ耐性が向上することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: At the fundamental level, quantum communication is ultimately limited by
noise. For instance, quantum signals cannot be amplified without the
introduction of noise in the amplified states. Furthermore, photon loss reduces
the signal-to-noise ratio, accentuating the effect of noise. Thus, most of the
efforts in quantum communications have been directed towards overcoming noise
to achieve longer communication distances, larger secret key rates, or to
operate in noisier environmental conditions. Here, we propose and
experimentally demonstrate a platform for quantum communication based on
ultrafast optical techniques. In particular, our scheme enables the
experimental realization of high-rates and quantum signal filtering approaching
a single spectro-temporal mode, resulting in a dramatic reduction in channel
noise. By experimentally realizing a 1-ps optically induced temporal gate, we
show that ultrafast time filtering can result in an improvement in noise
tolerance by a factor of up to 1200 compared to a 2-ns electronic filter
enabling daytime quantum key distribution or quantum communication in bright
fibers.
- Abstract（参考訳）: 基本レベルでは、量子通信は最終的にノイズによって制限される。
例えば、量子信号は増幅状態にノイズを導入することなく増幅することはできない。
さらに、光子損失は信号対雑音比を減少させ、ノイズの影響を強調する。
したがって、量子通信におけるほとんどの取り組みは、より長い通信距離、より大きな秘密鍵レートを達成するためにノイズを克服すること、またはノイズの多い環境下での運用に向けられている。
本稿では,超高速光技術に基づく量子通信プラットフォームの提案と実験的実証を行う。
特に,1つのスペクトル時間モードに近づく高レートおよび量子信号フィルタリングを実験的に実現し,チャネルノイズの劇的な低減を実現している。
1-ps光誘起時間ゲートを実験的に実現することにより、超高速な時間フィルタリングは、昼間の量子鍵分布や明るい光ファイバーでの量子通信を可能にする2-ns電子フィルタと比較して1200倍のノイズ耐性を向上できることを示す。
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