論文の概要: Polarization Purity and Dispersion Characteristics of Nested Antiresonant Nodeless Hollow-Core Optical Fiber at Near- and Mid-IR Wavelengths for Quantum Communications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.02993v1
- Date: Sun, 5 May 2024 16:32:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-07 15:33:57.863925
- Title: Polarization Purity and Dispersion Characteristics of Nested Antiresonant Nodeless Hollow-Core Optical Fiber at Near- and Mid-IR Wavelengths for Quantum Communications
- Title（参考訳）: 量子通信用近赤外波長帯及び中赤外波長帯におけるNested Antiresonant Noless Hollow-Core光ファイバーの偏光純度と分散特性
- Authors: Ivi Afxenti, Lijun Yu, Taylor Shields, Daniele Faccio, Thomas Bradley, Lucia Caspani, Matteo Clerici, Adetunmise C. Dada,
- Abstract要約: ホローコアファイバは、連続波(CW)レーザー光を用いたテレコム波長範囲において、最小二屈折率で非平行偏光純度を有する。
以上の結果より,CW動作の1520nmから1620nmの範囲において,-30dBと-70dBの偏光消滅比が最大2mの波長で-60dBに達した。
本研究は,量子鍵分布(QKD)プロトコルなどの新興アプリケーションにおける光ファイバーの可能性を明らかにするものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9479376216271516
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Advancements in quantum communication and sensing require improved optical transmission that ensures excellent state purity and reduced losses. While free-space optical communication is often preferred, its use becomes challenging over long distances due to beam divergence, atmospheric absorption, scattering, and turbulence, among other factors. In the case of polarization encoding, traditional silica-core optical fibers, though commonly used, struggle with maintaining state purity due to stress-induced birefringence. Hollow core fibers, and in particular nested antiresonant fibers (NANF), have recently been shown to possess unparalleled polarization purity with minimal birefringence in the telecom wavelength range using continuous-wave (CW) laser light. Here, we investigate a 1-km NANF designed for wavelengths up to the 2-{\mu}m waveband. Our results show a polarization extinction ratio between ~-30 dB and ~-70 dB across the 1520 to 1620 nm range in CW operation, peaking at ~-60 dB at the 2-{\mu}m design wavelength. Our study also includes the pulsed regime, providing insights beyond previous CW studies, e.g., on the propagation of broadband quantum states of light in NANF at 2 {\mu}m, and corresponding extinction-ratio-limited quantum bit-error rates (QBER) for prepare-measure and entanglement-based quantum key distribution (QKD) protocols. Our findings highlight the potential of these fibers in emerging applications such as QKD, pointing towards a new standard in optical quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 量子通信とセンシングの進歩は、良好な状態の純度と損失の低減を保証するために、改良された光伝送を必要とする。
自由空間の光通信が好まれるが、ビームのばらつき、大気吸収、散乱、乱流などにより長距離での利用が困難になる。
偏光符号化の場合、従来のシリカコア光ファイバは、一般的に使われているが、応力誘起複屈折による状態純度維持に苦慮している。
ホローコアファイバ、特にネスト反共鳴ファイバ(NANF)は、近年、連続波(CW)レーザー光を用いて、テレコム波長範囲で最小の複屈折で非平行偏光純度を有することが示されている。
そこで本研究では,波長2-{\mu}m帯までの波長用に設計された1km NANFについて検討する。
以上の結果より,CW動作の1520nmから1620nmの範囲で約30dBと約70dBの偏光消滅率を示し,2-{\mu}m設計波長で最大で約60dBの偏光消滅率を示した。
我々の研究はパルス状態も含み、例えば2 {\mu}mのNANFにおける光のブロードバンド量子状態の伝播に関する以前のCW研究、およびQKDプロトコルの準備と絡み合いに基づく量子鍵分布(QKD)のための対応する絶滅率制限量子ビットエラーレート(QBER)に関する洞察を提供する。
我々の研究は、光量子技術の新たな標準に向けて、QKDのような新興アプリケーションにおけるこれらのファイバーの可能性を強調した。
関連論文リスト
- Frequency conversion in a hydrogen-filled hollow-core fiber using continuous-wave fields [0.0]
水素充填反共振中空コアファイバの偏光保存周波数変換について検討した。
このアプローチは光ファイバーネットワークへのシームレスな統合と単一エミッタへのインタフェースを約束する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-02T13:29:33Z) - Distribution of Telecom Entangled Photons through a 7.7 km Antiresonant Hollow-Core Fiber [33.7054351451505]
反共振型中空コア光ファイバ(AR-HCF)は優れた光誘導特性を示す。
AR-HCFは、タイムビンベースの量子鍵分配プロトコルにおけるセキュアな鍵レートを向上させることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-02T18:00:01Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Ultrabright and narrowband intra-fiber biphoton source at ultralow pump
power [51.961447341691]
高輝度の非古典的な光子源は、量子通信技術の鍵となる要素である。
ここでは,中空コアファイバ内の低温原子の光密度アンサンブルに自発4波混合を用いることで,狭帯域非古典光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-10T09:04:15Z) - High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity
electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。
本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。
2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z) - Telecom-band Hyperentangled Photon Pairs from a Fiber-based Source [49.06242674127539]
偏光および周波数DoFの両面に重接する通信帯域双光子の発生を実験的に実証した。
ハイパーエンタングルメント・ソースによって生成される状態は、高密度符号化や高次元量子鍵分布などのプロトコルを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-06T21:37:43Z) - Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition
frequency [68.8204255655161]
コヒーレントエミッターは フォトニックチャネルを使って 遠距離で絡み合うことができる
約100個のエルビウムエミッタをFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄膜で観察した。
本研究は,周波数多重化量子ネットワークノードを通信波長で直接動作させるための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-18T15:39:07Z) - A practical compact source of heralded single photons for simple
detection LIDAR [0.0]
量子センシング、量子暗号、量子計算といった量子技術はすべて、古典的でない光の特性を利用する。
固定化された単一光子を得るための一般的な経路は、光ファイバの自発4波混合である。
本稿では,コスト効率,コンパクト,モバイルの代替案を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-05T12:18:59Z) - Stable Polarization Entanglement based Quantum Key Distribution over
Metropolitan Fibre Network [55.41644538483948]
我々は、Oバンドで発生する偏光共役光子を配置したダークテレコムファイバ上での量子鍵分布実装を実証する。
対の光子のうちの1つが10kmの繊維で伝播し、もう1つは局所的に検出される。
これにより、QBERの平均は6.4%、最後のキーレートは109ビット/秒で連続的で安定したQKD動作が保証される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-04T02:36:57Z) - High-fidelity, low-latency polarization quantum state transmissions over
a hollow-core conjoined-tube fibre at around 800 nm [9.633003822258685]
コンジョイントチューブ中空コアファイバー(CTF)上に高忠実(0.98)単一光子透過と絡み合った光子の分布を示す。
我々のCTFは、低損失、高空間モード純度、低偏光劣化、低色分散の利点を組み合わせて実現した。
また、単一光子低レイテンシ(真空中の光の99.96%の速度)の伝送を実証し、多目的偏光に基づく量子情報処理におけるリンクの広範な利用の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-23T03:21:32Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。