論文の概要: Dynamic generation of photonic spatial quantum states with an all-fiber
platform
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.09593v1
- Date: Thu, 16 Mar 2023 18:40:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-20 16:46:07.976730
- Title: Dynamic generation of photonic spatial quantum states with an all-fiber
platform
- Title(参考訳): 全ファイバープラットフォームを用いたフォトニック空間量子状態の動的生成
- Authors: A. Alarc\'on, J. Argillander, D. Spegel-Lexne, and G. B. Xavier
- Abstract要約: フォトニック空間量子状態は、量子通信への応用に大きな関心を持つ。
重要な課題の1つは、光ファイバー部品のみを用いてこれらの状態を生成する方法である。
本研究では,任意の一般的な横空間量子ビット状態間の動的切替が可能な全ファイバーシステムを提案し,実験的に実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Photonic spatial quantum states are a subject of great interest for
applications in quantum communication. One important challenge has been how to
dynamically generate these states using only fiber-optical components. Here we
propose and experimentally demonstrate an all-fiber system that can dynamically
switch between any general transverse spatial qubit state based on linearly
polarized modes. Our platform is based on a fast optical switch based on a
Sagnac interferometer combined with a photonic lantern and few-mode optical
fibers. We show switching times between spatial modes on the order of 5 ns and
demonstrate the applicability of our scheme for quantum technologies by
demonstrating a measurement-device-independent (MDI) quantum random number
generator based on our platform. We run the generator continuously over 15
hours, acquiring over 13.46 Gbits of random numbers, of which we ensure that at
least 60.52% are private, following the MDI protocol. Our results show the use
of photonic lanterns to dynamically create spatial modes using only fiber
components, which due to their robustness and integration capabilities, have
important consequences for photonic classical and quantum information
processing.
- Abstract(参考訳): フォトニック空間量子状態は、量子通信の応用に大きな関心を寄せている。
重要な課題の1つは、光ファイバー部品のみでこれらの状態を動的に生成する方法である。
本稿では,線形偏極モードに基づいて,任意の一般横空間量子状態間を動的に切り替えることのできる全ファイバーシステムを提案する。
私たちのプラットフォームは、サニャック干渉計とフォトニックランタンと少数モード光ファイバを組み合わせた高速光スイッチをベースにしています。
5nsの順序で空間モード間のスイッチング時間を示し、我々のプラットフォームに基づく測定デバイス非依存(MDI)量子乱数生成器を実証することにより、量子技術への適用性を示す。
我々は15時間にわたってジェネレータを実行し、乱数13.46Gbit以上を取得し、MDIプロトコルに従って少なくとも60.52%がプライベートであることを保証する。
本研究は,光ファイバー部品のみを用いて空間モードを動的に生成する光子ランタンを用いて,その堅牢性や積分性から,光子古典情報処理や量子情報処理に重要な影響を与えることを示す。
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