論文の概要: Integrated quantum communication network and vibration sensing in optical fibers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.19989v2
• Date: Tue, 2 Apr 2024 03:35:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-03 11:22:19.568091
• Title: Integrated quantum communication network and vibration sensing in optical fibers
• Title（参考訳）: 光ファイバにおける統合量子通信網と振動検出
• Authors: Shuaishuai Liu, Yan Tian, Yu Zhang, Zhenguo Lu, Xuyang Wang, Yongmin Li,
• Abstract要約: 本稿では、ダウンストリーム量子アクセスネットワーク(DQAN)と光ファイバーの振動検出を統合したネットワークアーキテクチャを提案し、実証する。 私たちの統合アーキテクチャは、セキュアな量子通信センサネットワークを構築するための、実用的で費用対効果の高いソリューションを提供します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.496429846787194
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Communication and sensing technology play a significant role in various aspects of modern society. A seamless combination of the communication and the sensing systems is desired and have attracted great interests in recent years. Here, we propose and demonstrate a network architecture that integrating the downstream quantum access network (DQAN) and vibration sensing in optical fibers. By encoding the key information of eight users simultaneously on the sidemode quantum states of a single laser source and successively separating them by a filter network, we achieve a secure and efficient DQAN with an average key rate of 1.88*10^4 bits per second over an 80 km single-mode fiber. Meanwhile, the vibration location with spatial resolution of 120 m, 24 m, and 8 m at vibration frequencies of 100 Hz, 1 kHz, and 10 kHz, respectively, is implemented with the existing infrastructure of the DQAN system. Our integrated architecture provides a viable and cost-effective solution for building a secure quantum communication sensor network, and open the way for expanding the functionality of quantum communication networks.
• Abstract（参考訳）: コミュニケーションとセンシング技術は現代社会の様々な側面において重要な役割を果たしている。 コミュニケーションとセンシングシステムのシームレスな組み合わせが望まれており、近年は大きな関心を集めている。 本稿では、ダウンストリーム量子アクセスネットワーク(DQAN)と光ファイバーの振動センシングを統合するネットワークアーキテクチャを提案し、実証する。 単一レーザ源のサイドモード量子状態上で8人のユーザのキー情報を同時に符号化し、フィルタネットワークで連続的に分離することにより、80kmの単一モードファイバ上で平均1.88*10^4ビット/秒のキーレートで安全かつ効率的なDQANを実現する。 一方、DQANシステムの既存のインフラでは、100Hz,1kHz,10kHzの振動周波数で、空間分解能120m,24m,8mの振動位置をそれぞれ実装している。 我々の統合アーキテクチャは、セキュアな量子通信センサネットワークを構築し、量子通信ネットワークの機能拡張の道を開くための、実用的で費用対効果の高いソリューションを提供します。

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