論文の概要: Global Time Distribution via Satellite-Based Sources of Entangled
Photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.15071v1
- Date: Thu, 29 Sep 2022 19:43:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-24 10:06:10.385231
- Title: Global Time Distribution via Satellite-Based Sources of Entangled
Photons
- Title（参考訳）: 衛星による絡み合った光子の地球時間分布
- Authors: Stav Haldar, Ivan Agullo, Anthony J. Brady, Ant\'ia Lamas-Linares, W.
Cyrus Proctor, James E. Troupe
- Abstract要約: 本研究では,地上局間のクロック同期を行うための衛星ベースの手法を提案する。
軽度の資源しか持たないナノサテライトの小さな星座を考える。
我々は,地上時計のグローバルネットワークを,数ピコ秒単位のナノ秒未満(数ピコ秒未満)に同期させることで実現可能であると結論付けた。
- 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: We propose a satellite-based scheme to perform clock synchronization between
ground stations spread across the globe using quantum resources. We refer to
this as a quantum clock synchronization (QCS) network. Through detailed
numerical simulations, we assess the feasibility and capabilities of a
near-term implementation of this scheme. We consider a small constellation of
nanosatellites equipped only with modest resources. These include quantum
devices such as spontaneous parametric down conversion (SPDC) sources,
avalanche photo-detectors (APDs), and moderately stable on-board clocks such as
chip scale atomic clocks (CSACs). In our simulations, the various performance
parameters describing the hardware have been chosen such that they are either
already commercially available, or require only moderate advances. We conclude
that with such a scheme establishing a global network of ground based clocks
synchronized to sub-nanosecond level (up to a few picoseconds) of precision,
would be feasible. Such QCS satellite constellations would form the
infrastructure for a future quantum network, able to serve as a globally
accessible entanglement resource. At the same time, our clock synchronization
protocol, provides the sub-nanosecond level synchronization required for many
quantum networking protocols, and thus, can be seen as adding an extra layer of
utility to quantum technologies in the space domain designed for other
purposes.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,地球に広がる地上局間のクロック同期を量子資源を用いて衛星ベースで行う手法を提案する。
これを量子クロック同期(QCS)ネットワークと呼ぶ。
詳細な数値シミュレーションにより,本方式の短期的な実装の実現可能性と能力を評価する。
少なめの資源しか備えていない小さなナノサテライトの星座を考える。
これには、自発的パラメトリックダウン変換(spdc)源、雪崩光検出器(apds)、チップスケール原子時計(csacs)のような中程度の安定なオンボードクロックなどが含まれる。
シミュレーションでは、ハードウェアを記述する様々な性能パラメータが選択され、既に市販されているか、適度な進歩しか必要とされていない。
このような手法により、精度のサブナノ秒レベル(数ピコ秒まで)に同期した地上クロックのグローバルネットワークを確立することが可能となる。
これらのQCS衛星コンステレーションは将来の量子ネットワークの基盤を形成し、グローバルにアクセス可能な絡み合い資源として機能する。
同時に、我々のクロック同期プロトコルは、多くの量子ネットワークプロトコルに必要なサブナノ秒レベルの同期を提供するので、他の目的のために設計された空間領域の量子技術に余分なユーティリティ層を追加することができる。
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