論文の概要: Implementation of quantum synchronization over a 20-km fiber distance
based on frequency-correlated photon pairs and HOM interference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.13986v1
- Date: Sat, 26 Jun 2021 09:45:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-25 11:46:14.004773
- Title: Implementation of quantum synchronization over a 20-km fiber distance
based on frequency-correlated photon pairs and HOM interference
- Title(参考訳): 周波数相関光子対とHOM干渉に基づく20kmファイバー距離上の量子同期の実現
- Authors: Yuting Liu, Runai Quan, Xiao Xiang, Huibo Hong, Tao Liu, Ruifang Dong,
and Shougang Zhang
- Abstract要約: 周波数関連光子対とHOM干渉に基づく量子同期は、フェムト秒レベルの精度を示す。
長距離ファイバ伝送後の安定なHOM干渉縞の達成が困難であるため、この量子同期は長距離電界印加によって妨げられる。
実験室で開発されたブロードバンド周波数関連光子対の2光子干渉を20kmの光ファイバー伝送で安定に観測することに成功した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.9137835408510298
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum synchronization based on frequency-correlated photon pairs and
HOM interference has shown femtosecond-level precision and great application
prospect in numerous fields depending on high-precision timefrequency signals.
Due to the difficulty of achieving stable HOM interference fringe after
long-distance fiber transmission, this quantum synchronization is hampered from
long-haul field application. Utilizing segmented fibers instead of a single
long-length fiber, we successfully achieved the stable observation of the
two-photon interference of the lab-developed broadband frequency-correlated
photon pairs after 20 km-long fiber transmission, without employing auxiliary
phase stabilization method. Referenced to this interference fringe, the balance
of the two fiber arms is successfully achieved with a long-term stability of 20
fs. The HOM-interference-based synchronization over a 20-km fiber link is thus
demonstrated and a minimum stability of 74 fs has been reached at 48,000 s.
This result not only provides a simple way to stabilize the fiber-optic
two-photon interferometer for long-distance quantum communication systems, but
also makes a great stride forward in extending the quantum-interference-based
synchronization scheme to the long-haul field applications.
- Abstract(参考訳): 周波数関連光子対とHOM干渉に基づく量子同期は、高速時間周波数信号に依存する多くの分野において、フェムト秒レベルの精度と高い適用可能性を示している。
長距離ファイバ伝送後の安定なHOM干渉縞の達成が困難であるため、この量子同期は長距離電界印加によって妨げられる。
単一長繊維の代わりにセグメントファイバを用いることで、20km長繊維伝送後にラボで開発されたブロードバンド周波数関連光子対の2光子干渉を補助位相安定化法を使わずに安定した観察に成功した。
この干渉縞を参照すると、2本のファイバーアームのバランスは20 fsの長期安定で達成される。
これにより、20km繊維リンク上のHOM干渉に基づく同期が実証され、74 fsの最小安定性が48,000 sに達した。
この結果は、長距離量子通信システムのための光ファイバー2光子干渉計を安定化する簡単な方法を提供するだけでなく、量子干渉ベースの同期スキームを長距離フィールドアプリケーションへ拡張する大きな進歩をもたらす。
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