論文の概要: High-dimensional entanglement-enabled holography for quantum encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01485v1
• Date: Fri, 3 Feb 2023 01:39:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 17:48:38.739787
• Title: High-dimensional entanglement-enabled holography for quantum encryption
• Title（参考訳）: 量子暗号のための高次元絡み付きホログラフィ
• Authors: Ling-Jun Kong, Yifan Sun, Furong Zhang, Jingfeng Zhang, and Xiangdong Zhang
• Abstract要約: 我々は,高次元軌道角運動量(OAM)アンタングルを用いた高次元量子ホログラフィーを実現する手法を提案する。 広い範囲のOAM依存ホログラフィ画像を多重化することにより、高容量のOAM符号化量子ホログラフィシステムを得ることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.191779616754806
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: As an important imaging technique, holography has been realized with different physical dimensions of light,including polarization, wavelength, and time. Recently, quantum holography has been realized by utilizing polarization entangled state with the advantages of high robustness and enhanced spatial resolution, comparing with classical one. However, the polarization is only a two-dimensional degree of freedom, which greatly limits the capacity of quantum holography. Here, we propose a method to realize high-dimensional quantum holography by using high-dimensional orbital angular momentum (OAM) entanglement. A high capacity OAM-encoded quantum holographic system can be obtained by multiplexing a wide range of OAM-dependent holographic images. Proof-of-principle experiments with four- and six-dimensional OAM entangled states have been implemented and verify the feasibility of our idea. Our experimental results also demonstrate that the high-dimensional quantum holography shows a high robustness to classical noise. Furthermore, OAMselective holographic scheme for quantum encryption is proposed and demonstrated. Comparing with the previous schemes, the level of security of holographic imaging encryption system can be greatly improved in our high-dimensional quantum holography.
• Abstract（参考訳）: 重要なイメージング技術として、偏光、波長、時間など、異なる物理次元の光のホログラフィが実現されている。 近年,高ロバスト性と高空間分解能の利点を活かした偏光絡み状態を利用して量子ホログラフィーが実現されている。 しかし、偏光は2次元の自由度のみであり、量子ホログラフィーの容量を大幅に制限する。 本稿では,高次元軌道角運動量(OAM)による高次元量子ホログラフィーを実現する手法を提案する。 広い範囲のOAM依存ホログラフィ画像を多重化することにより、高容量のOAM符号化量子ホログラフィシステムを得ることができる。 4次元および6次元のOAM絡み合った状態を用いた基礎実験を実施し,その実現可能性を検証する。 実験の結果,高次元量子ホログラフィーは古典的雑音に対して高いロバスト性を示すことが示された。 さらに,量子暗号のためのoamselective holographic schemeの提案と実証を行った。 従来の方式と比較して,高次元量子ホログラフィではホログラフィック画像暗号化システムのセキュリティが大幅に向上している。

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