論文の概要: A reconfigurable entanglement distribution network suitable for connecting multiple ground nodes with a satellite
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.13916v1
- Date: Thu, 20 Jun 2024 01:16:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-21 17:46:37.888230
- Title: A reconfigurable entanglement distribution network suitable for connecting multiple ground nodes with a satellite
- Title（参考訳）: 複数の地上ノードと衛星との接続に適した再構成可能な絡み合い分布ネットワーク
- Authors: Stéphane Vinet, Ramy Tannous, Thomas Jennewein,
- Abstract要約: 短距離衛星パスにおいて,地上ネットワークは多点間トポロジとして構成される。
この衛星が利用できないとき、衛星のアップリンクは1つの光スイッチで地上ノードに再送信される。
我々はパルス超絡み合った光子源を数値シミュレーションし、提案した量子鍵分布のネットワーク構成の性能について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bridging the long distances between different metropolitan-scale quantum networks is currently best achieved using satellites, which can cover thousands of kilometres. The development of efficient approaches to establish connectivity between ground nodes and a satellite is therefore an essential next step. We propose a network with dual-functionality: during a brief satellite pass, the ground network is configured as a multipoint-to-point topology where all ground nodes establish entanglement with a satellite receiver. During times when this satellite is not available, the satellite up-link is rerouted via a single optical switch to the ground nodes, and the network is configured as a pair-wise ground network. We numerically simulate a pulsed hyper-entangled photon source and study the performance of the proposed network configurations for quantum key distribution. We find favourable resource overheads in the case that the satellite receiver exploits time-multiplexing whereas the ground nodes utilize frequency-multiplexing. Our results show high and scalable key rates can be achieved in both configurations. The scalability, simple reconfigurability, and easy integration with fibre networks make this architecture a promising candidate for quantum communication of many ground nodes and a satellite thus paving the way towards interconnection of ground nodes at a global scale.
- Abstract（参考訳）: 異なる大都市圏の量子ネットワーク間の長い距離を埋める方法は、数千kmの衛星で実現されている。
したがって、地上ノードと衛星との接続を確立するための効率的なアプローチの開発は、重要な次のステップである。
短距離衛星通過中、地上ネットワークは、すべての地上ノードが衛星受信機との絡み合いを確立するマルチポイント・ツー・ポイント・トポロジーとして構成される。
この衛星が利用できない場合、衛星アップリンクは1つの光スイッチで地上ノードに再送信され、ネットワークはペアの地上ネットワークとして構成される。
我々はパルス超絡み合った光子源を数値シミュレーションし、提案した量子鍵分布のネットワーク構成の性能について検討する。
地上ノードが周波数多重化を利用するのに対し、衛星受信機が時間多重化を利用する場合のリソースオーバーヘッドは好ましい。
その結果,両構成で高いキーレートとスケーラブルなキーレートが達成できた。
スケーラビリティ、簡単な再構成性、およびファイバーネットワークとの容易な統合により、このアーキテクチャは多くの地上ノードと衛星の量子通信において有望な候補となり、地球規模での地上ノードの相互接続への道を開いた。
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