論文の概要: A Hybrid Integrated Quantum Key Distribution Transceiver Chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.02238v1
- Date: Fri, 4 Aug 2023 10:28:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-07 13:10:51.587181
- Title: A Hybrid Integrated Quantum Key Distribution Transceiver Chip
- Title（参考訳）: ハイブリッド型量子鍵分布変換器チップ
- Authors: Joseph A. Dolphin, Taofiq K. Paraiso, Han Du, Robert I. Woodward,
Davide G. Marangon and Andrew J. Shields
- Abstract要約: 超低損失窒化ケイ素導波路とホスフィン化インジウム電気光学変調器とのハイブリッド結合により、高性能な量子鍵分配トランシーバチップを製造する。
10dBチャネルの減衰と250kmのファイバの正の安全鍵レートで、双方向のセキュアビットレートが1.82Mbpsであることを示す。
- 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: Quantum photonic technologies, such as quantum key distribution, are already
benefiting greatly from the rise of integrated photonics. However, the
flexibility in design of these systems is often restricted by the properties of
the integration material platforms. Here, we overcome this choice by using
hybrid integration of ultra-low-loss silicon nitride waveguides with indium
phosphide electro-optic modulators to produce high-performance quantum key
distribution transceiver chips. Access to the best properties of both materials
allows us to achieve active encoding and decoding of photonic qubits on-chip at
GHz speeds and with sub-1% quantum bit error rates over long fibre distances.
We demonstrate bidirectional secure bit rates of 1.82 Mbps over 10 dB channel
attenuation and positive secure key rates out to 250 km of fibre. The results
support the imminent utility of hybrid integration for quantum photonic
circuits and the wider field of photonics.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布のような量子フォトニック技術は、既に統合フォトニクスの台頭から大きな恩恵を受けている。
しかし、これらのシステムの設計の柔軟性は、しばしば統合材料プラットフォームの性質によって制限される。
そこで本研究では,超低損失窒化ケイ素導波路とindium phosphide電気光学変調器のハイブリッド結合により,高性能量子鍵分布トランスシーバチップを作製することにより,この選択を克服した。
両素材の最高の特性へのアクセスにより、光量子量子ビットをGHz速度で能動的に符号化および復号し、長いファイバー距離で量子ビット誤り率を1%以下に抑えることができる。
10dBチャネルの減衰と250kmのファイバの正の安全鍵レートで、双方向のセキュアビットレート 1.82 Mbps を示す。
結果は、量子フォトニック回路とより広いフォトニック分野のハイブリッド統合の差し迫った有用性を支持する。
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