論文の概要: High fidelity distribution of triggered polarization-entangled telecom photons via a 36km intra-city fiber network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14557v1
- Date: Thu, 23 May 2024 13:35:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-24 14:55:28.171232
- Title: High fidelity distribution of triggered polarization-entangled telecom photons via a 36km intra-city fiber network
- Title（参考訳）: 36kmの都市内ファイバネットワークによるトリガー偏光結合型通信光子の高忠実度分布
- Authors: Tim Strobel1, Stefan Kazmaier1, Tobias Bauer2, Marlon Schäfer2, Ankita Choudhary3, Cornelius Nawrath1, Jonas H. Weber1, Weijie Nie3, Ghata Bhayani3, Lukas Wagner1, André Bisquerra1, Marc Geitz4, Ralf-Peter Braun4, Caspar Hopfmann3, Simone L. Portalupi1, Christoph Becher2, Peter Michler1,
- Abstract要約: 単位[780]nmからのQD放射をテレコム波長に変換するために、双方向偏光保存量子周波数変換(QFC)を用いる。
実世界の応用に向けてのステップとして、ユニット[35.8]フィールドを設置した標準単一モードファイバリンクに沿って絡み合ったペアの1つの光子が伝播した後、高い絡み合いの忠実度を報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fiber-based distribution of triggered, entangled, single-photon pairs is a key requirement for the future development of terrestrial quantum networks. In this context, semiconductor quantum dots (QDs) are promising candidates for deterministic sources of on-demand polarization-entangled photon pairs. So far, the best QD polarization-entangled-pair sources emit in the near-infrared wavelength regime, where the transmission distance in deployed fibers is limited. Here, to be compatible with existing fiber network infrastructures, bi-directional polarization-conserving quantum frequency conversion (QFC) is employed to convert the QD emission from \unit[780]{nm} to telecom wavelengths. We show the preservation of polarization entanglement after QFC (fidelity to Bell state $F_{\phi^+, conv}=0.972\pm0.003$) of the biexciton transition. As a step towards real-world applicability, high entanglement fidelities ($F_{\phi^+, loop}=0.945\pm0.005$) after the propagation of one photon of the entangled pair along a \unit[35.8]{km} field installed standard single mode fiber link are reported. Furthermore, we successfully demonstrate a second polarization-conversing QFC step back to \unit[780]{nm} preserving entanglement ($F_{\phi^+, back}=0.903\pm0.005$). This further prepares the way for interfacing quantum light to various quantum memories.
- Abstract（参考訳）: 引き起こされた、絡み合った単一光子対のファイバーベースの分布は、将来の地上量子ネットワークの発展の鍵となる要件である。
この文脈では、半導体量子ドット(QD)は、オンデマンドの偏光-絡み合った光子対の決定論的情報源の候補である。
これまでのところ、最もQD偏光に絡み合ったペア光源は、デプロイされたファイバーの伝送距離が制限された近赤外波長で放射される。
ここでは、既存のファイバネットワーク基盤と互換性を保ちながら、二方向偏光保存量子周波数変換(QFC)を用いて、 \unit[780]{nm} からのQD放射をテレコム波長に変換する。
QFC後の偏光絡み(ベル状態$F_{\phi^+, conv}=0.972\pm0.003$)の保存効果を示す。
実世界の応用に向けてのステップとして、標準単一モードファイバリンク(F_{\phi^+, loop}=0.945\pm0.005$)を、標準単一モードファイバリンクにインストールした単体[35.8]{km}フィールドに沿って、絡み合ったペアの1つの光子が伝播した後、高絡み合いフィデリティ(F_{\phi^+, loop}=0.945\pm0.005$)を報告する。
さらに、第2の分極対向QFCステップを、(F_{\phi^+, back}=0.903\pm0.005$)絡みを保ったままの単位[780]{nm}に戻すことに成功した。
これにより、様々な量子メモリに量子光を対向させる方法がさらに準備される。
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