論文の概要: Continuous entanglement distribution over a transnational 248 km fibre link

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.12417v1
• Date: Wed, 23 Mar 2022 13:55:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 00:44:38.003457
• Title: Continuous entanglement distribution over a transnational 248 km fibre link
• Title（参考訳）: 超国家的248kmファイバーリンク上の連続絡み合い分布
• Authors: Sebastian Philipp Neumann, Alexander Buchner, Lukas Bulla, Martin Bohmann and Rupert Ursin
• Abstract要約: 絡み合いは多くの量子応用の基礎である。 我々はオーストリアとスロバキアの継続的な国際関係を提示する。 110時間の模擬運転時間に対して,9 s$-1$の安定ペアレートを測定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Entanglement is the basis of many quantum applications. The technically most mature of them, quantum key distribution, harnesses quantum correlations of entangled photons to produce cryptographic keys of provably unbreakable security. A key challenge in this context is the establishment of continuously working, reliable long-distance distributions of entanglement. However, connections via satellites don't allow for interruption-free operation, and deployed fibre implementations have so far been limited to less than 100 km by losses, a few hours of duty time, or use trusted nodes. Here, we present a continuously working international link between Austria and Slovakia, directly distributing polarization-entangled photon pairs via 248 km of deployed telecommunication fibre. Despite 79 dB loss, we measure stable pair rates of 9 s$^{-1}$ over an exemplary operation time of 110 hours. We mitigate multi-pair detections with strict temporal filtering, enabled by nonlocal compensation of chromatic dispersion. Fully automatized active polarization stabilization keeps the entangled state's visibility at 86 % for altogether 82 hours, producing 403 kbit of quantum-secure key at a rate of 1.4 bits/s. Our work paves the way for low-maintenance, ultra-stable quantum communication over long distances, independent of cloud coverage and time of day, thus constituting an important step towards the quantum internet.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは多くの量子応用の基礎である。 技術的に最も成熟した量子鍵分布は、絡み合った光子の量子相関を利用して、解読不能なセキュリティの暗号鍵を生成する。 この文脈における重要な課題は、連続的に動作する、信頼性の高い絡み合いの長距離分布の確立である。 しかし、衛星経由の接続は割り込みのない動作を許さず、展開されたファイバーの実装は、これまで100km未満の損失、数時間の義務時間、信頼されたノードの使用に制限されてきた。 ここでは,248kmの展開された通信ファイバーを介して偏光子対を直接分配し,オーストリアとスロバキアの間を連続的に接続する国際関係を示す。 79dBの損失にもかかわらず、110時間の模擬運転時間に対して安定対率9 s$^{-1}$を測定した。 我々は,色分散の非局所的補償により,厳密な時間的フィルタリングによるマルチペア検出を緩和する。 完全に自動化されたアクティブ偏光安定化により、絡み合った状態の可視性は86 %で82時間維持され、1.4ビット/秒の速度で403kbitの量子セキュア鍵が生成される。 我々の研究は、クラウドのカバレッジと日時とは無関係に、長距離の低保守で超安定な量子通信を実現するための道を開いた。

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