論文の概要: Photonic integrated chip enabling orbital angular momentum multiplexing for quantum communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.04336v1
• Date: Thu, 9 Sep 2021 15:21:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 18:27:06.942695
• Title: Photonic integrated chip enabling orbital angular momentum multiplexing for quantum communication
• Title（参考訳）: 量子通信のための軌道角運動量多重化を実現するフォトニック集積チップ
• Authors: Mujtaba Zahidy, Yaoxin Liu, Daniele Cozzolino, Yunhong Ding, Toshio Morioka, Leif K. Oxenl{\o}we, Davide Bacco (Center for Silicon Photonics for Optical Communications (SPOC), Department of Photonics Engineering, Technical University of Denmark, Kgs. Lyngby, Denmark)
• Abstract要約: 800mのリングコアファイバで軌道角運動量モードを励起できるフォトニック集積チップを提案する。 この実験は、コンパクトで軽量のシリコンチップによって実現された量子軌道角運動量分割多重化に向けた最初のステップを設定した。
• 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: Light carrying orbital angular momentum constitutes an important resource for both classical and quantum information technologies. Its inherently unbounded nature can be exploited to generate high-dimensional quantum states or for channel multiplexing in classical and quantum communication in order to significantly boost the data capacity and the secret key rate, respectively. While the big potentials of light owning orbital angular momentum have been widely ascertained, its technological deployment is still limited by the difficulties deriving from the fabrication of integrated and scalable photonic devices able to generate and manipulate it. Here, we present a photonic integrated chip able to excite orbital angular momentum modes in an 800 m long ring-core fiber, allowing us to perform parallel quantum key distribution using 2 and 3 different modes simultaneously. The experiment sets the first steps towards quantum orbital angular momentum division multiplexing enabled by a compact and light-weight silicon chip, and further pushes the development of integrated scalable devices supporting orbital angular momentum modes.
• Abstract（参考訳）: 軌道角運動量を運ぶ光は、古典的および量子的情報技術にとって重要な資源である。 その本質的に無制限な性質は、データ容量と秘密鍵レートを著しく高めるために、高次元量子状態の生成や、古典的および量子的通信におけるチャネル多重化に利用することができる。 軌道角運動量を持つ光の大きなポテンシャルは広く確認されているが、その技術展開は、それを生成および操作できる統合的でスケーラブルなフォトニックデバイスの製造から生じる困難さによって、依然として制限されている。 本稿では,800mのリングコアファイバにおいて,軌道角運動量モードを励起できるフォトニック集積チップを提案する。 この実験は、コンパクトで軽量なシリコンチップによって実現された量子軌道角運動量分割の多重化に向けての最初のステップを設定し、さらに軌道角運動量モードをサポートする統合スケーラブルデバイスの開発を促進する。

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