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/2405.14557v2
- Date: Mon, 27 May 2024 09:11:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 02:59:12.380018
- 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 Strobel, Stefan Kazmaier, Tobias Bauer, Marlon Schäfer, Ankita Choudhary, Nand Lal Sharma, Raphael Joos, Cornelius Nawrath, Jonas H. Weber, Weijie Nie, Ghata Bhayani, Lukas Wagner, André Bisquerra, Marc Geitz, Ralf-Peter Braun, Caspar Hopfmann, Simone L. Portalupi, Christoph Becher, Peter Michler,
- 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）: 0.20692389789187282
- 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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