論文の概要: Distributing Polarization Entangled Photon Pairs with High Rate over Long Distance through Standard Telecommunication Fiber

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.10571v1
• Date: Fri, 22 Apr 2022 08:40:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-16 01:07:06.590873
• Title: Distributing Polarization Entangled Photon Pairs with High Rate over Long Distance through Standard Telecommunication Fiber
• Title（参考訳）: 標準通信ファイバーを介して長距離高速偏光子対の分散偏光子
• Authors: Lijiong Shen, Chang Hoong Chow, Justin Yu Xiang Peh, Xi Jie Yeo, Peng Kian Tan, Christian Kurtsiefer
• Abstract要約: 遠距離での絡み合い分布は多くの量子通信スキームにとって不可欠である。 本報告では、光子対光源を用いた標準電気通信ファイバーの50km以上の絡み合い分布を1万 s$-1$以上とする。
• 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: Entanglement distribution over long distances is essential for many quantum communication schemes like quantum teleportation, some variants of quantum key distribution, or implementations of a quantum internet. Distributing entanglement through standard telecommunication fiber is particularly important for quantum key distribution protocols with low vulnerability over metropolitan distances. However, entanglement distribution over long distance through optical fiber so far could only be accomplished with moderate photon pair rates. In this work, we present entanglement distribution over 50km of standard telecommunication fiber with pair rate more than 10,000 s$^{-1}$ using a bright non-degenerate photon pair source. Signal and idler wavelengths of this source are optimized for low dispersion in optical fiber and high efficiency for single-photon avalanche diode detectors, respectively. The resulting modest hardware requirement and high rate of detected entangled photon pairs could significantly enhance practical entanglement-based quantum key distribution in existing metropolitan fiber networks.
• Abstract（参考訳）: 長距離での絡み合い分布は、量子テレポーテーション、量子鍵分布の変種、量子インターネットの実装など、多くの量子通信スキームにとって不可欠である。 標準電気通信ファイバーによる絡み合いの分散は、大都市圏における脆弱性の低い量子鍵分布プロトコルにおいて特に重要である。 しかし、光ファイバによる長距離の絡み合い分布は、中程度の光子対速度でのみ達成できた。 本研究では, 標準電気通信ファイバーの50km以上の絡み合い分布を, 明るい非退化光子対源を用いて10,000 s$^{-1}$以上とする。 この光源の信号波長とアイドラー波長は、光ファイバーの低分散と1光子アバランシェダイオード検出器の高効率に最適化されている。 その結果、わずかなハードウェア要件と検出された絡み合った光子対の速度によって、既存のメトロポリタンファイバネットワークにおける実際の絡み合いに基づく量子鍵分布が大幅に向上する可能性がある。

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