論文の概要: Long-fiber Sagnac interferometers for twin field quantum key distribution networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.08009v1
- Date: Wed, 10 Jul 2024 19:34:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-12 21:39:04.185395
- Title: Long-fiber Sagnac interferometers for twin field quantum key distribution networks
- Title（参考訳）: ツインフィールド量子鍵分布ネットワークのための長繊維サニャック干渉計
- Authors: Reem Mandil, Li Qian, Hoi-Kwong Lo,
- Abstract要約: サニャックループ構造は、ツインフィールド量子鍵分布ネットワークの実践的な実装において大きな困難を克服するのに役立つ。
長繊維と損失光デバイスを含むサニャック系において,レイリー後方散乱雑音は信号対雑音比を制限することを示した。
本研究は,大都市量子ネットワークの実現に向けた重要なステップである,長距離TFQKDネットワークに対するサニャックシステムの適合性を示すものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1749935196721634
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: A Sagnac loop structure can help overcome the major difficulty in the practical implementation of a twin field quantum key distribution (TFQKD) network, namely, the need to stabilize the phase of a quantum state over many kilometers of fiber. Unfortunately, Rayleigh backscattering noise limits the signal-to-noise ratio for Sagnac systems containing long fibers and lossy photonic devices. Here, we solve this problem by sending optical pulses in long on-off bursts and using time post-selection on measurements taken with free-run single-photon avalanche detectors. We also investigate the impact of the residual phase noise uncompensated by the Sagnac structure and find that the variance of the phase noise scales as loop length to the third power, verifying an existing calculation in the literature. We measure the interference visibility in Sagnac loops of varying length without active phase or polarization stabilization and achieve > 97% visibility in 200 km ultra-low-loss fiber, which is, to our knowledge, the longest fiber Sagnac interferometer demonstrated. Our results indicate the suitability of a Sagnac system for long-distance TFQKD networks, an important step towards the practical implementation of metropolitan quantum networks.
- Abstract（参考訳）: サニャックループ構造は、ツインフィールド量子鍵分布(TFQKD)ネットワークの実践的な実装において大きな困難を克服するのに役立つ。
残念なことに、レイリーの後方散乱ノイズは、長い繊維と失われたフォトニックデバイスを含むサニャック系の信号対雑音比を制限する。
ここでは,光パルスを長時間オンオフバーストで送信し,自由ラン単光雪崩検出器を用いて測定した時間選択を用いてこの問題を解決する。
また,サニャック構造で補正されていない残相雑音の影響を調べた結果,位相雑音のばらつきが第3のパワーへのループ長としてスケールし,既存の計算結果を検証した。
活性相や偏光安定化を伴わない長さのサニャックループの干渉可視性を測定し,200km超低損失ファイバにおいて97%の可視性を実現した。
本研究は,大都市量子ネットワークの実現に向けた重要なステップである,長距離TFQKDネットワークに対するサニャックシステムの適合性を示すものである。
関連論文リスト
- Space-division multiplexed phase compensation for quantum communication:
concept and field demonstration [0.0]
位相感受性量子通信における基本的な問題は、光ファイバーチャネルにおける位相ドリフトを補償することである。
時間、波長、空間分割多重化の組み合わせにより、光ファイバの位相安定性が向上する。
本稿では,大阪大都市圏における空間分割多重位相補償について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-29T04:35:24Z) - 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) - Experimental mode-pairing measurement-device-independent quantum key
distribution without global phase-locking [8.687547048842761]
大域的な位相同期を伴わない高性能量子鍵分布のモードペアリング方式を示す。
従来の計測デバイスに依存しない方式よりも2次鍵レートが向上したことを示す。
長距離では、304kmの商用繊維と407kmの超低損失繊維により、キーレート性能を3桁に向上する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-11T05:53:08Z) - Stabilizing and improving qubit coherence by engineering noise spectrum
of two-level systems [52.77024349608834]
超伝導回路は量子コンピューティングの主要なプラットフォームである。
アモルファス酸化物層内の電荷変動器は、低周波1/f$の電荷ノイズと高周波誘電損失の両方に寄与する。
本稿では,TLS雑音スペクトル密度の工学的手法により,有害な影響を軽減することを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-21T18:37:38Z) - Storage and analysis of light-matter entanglement in a fibre-integrated
system [48.7576911714538]
我々は,光子に絡み合った光ファイバー集積量子メモリを電気通信波長で示す。
本発明の記憶装置は、希土類ドープ固体の導波路に書き込まれたファイバピグテールレーザをベースとし、全繊維安定なメモリのアローディングを可能にする。
本研究の結果は, 集積デバイスを用いた量子ネットワークに向けた重要な一歩となる, 光・光・光の絡み合いの記憶における保存時間と効率の面で, 桁違いの進歩を特徴としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-10T14:28:04Z) - Quantum key distribution over 658 km fiber with distributed vibration
sensing [20.764613385086037]
ツインフィールド量子鍵分布(TF-QKD)は、レート距離制限を超越し、長距離量子ネットワークにおける信頼ノード数を削減できる超長期安全な鍵分布を約束する。
そこで本研究では,658km超低損失光ファイバーを有限サイズ解析し,安全な鍵分布を実現するためのTF-QKDを実験的に実証した。
この結果から, TF-QKDの冗長な情報をチャネル振動のリモートセンシングに利用できることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-22T09:12:41Z) - 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) - Implementation of quantum synchronization over a 20-km fiber distance
based on frequency-correlated photon pairs and HOM interference [3.9137835408510298]
周波数関連光子対とHOM干渉に基づく量子同期は、フェムト秒レベルの精度を示す。
長距離ファイバ伝送後の安定なHOM干渉縞の達成が困難であるため、この量子同期は長距離電界印加によって妨げられる。
実験室で開発されたブロードバンド周波数関連光子対の2光子干渉を20kmの光ファイバー伝送で安定に観測することに成功した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-26T09:45:28Z) - Characterization and stability measurement of deployed multicore fibers
for quantum applications [50.591267188664666]
我々は,L'Aquila市の地下に設置した4コアマルチコアファイバの複数ストランドを,位相安定性の観点から初めて特徴付ける。
本研究では,高次元量子鍵分布や量子ベース環境センサなどの量子強化方式を実現するために,そのようなインフラを利用することの可能性を検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-11T18:24:59Z) - Path-encoded high-dimensional quantum communication over a 2 km
multicore fiber [50.591267188664666]
パス符号化された高次元量子状態の2km長のマルチコアファイバ上での信頼性伝送を実証する。
安定した干渉検出が保証され、低いエラー率と秘密鍵レートの6.3Mbit/sの生成が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-10T11:02:45Z) - Coherent phase transfer for real-world twin-field quantum key
distribution [0.0]
我々は,同時キーストリーミングとチャネル長制御のソリューションを開発し,65dBの損失を有する206kmのフィールド展開ファイバ上でこれを実証した。
提案手法は,チャネル長の変化による量子ビットエラーレートを1%に削減し,実世界の量子通信に有効な解であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-30T15:40:07Z)
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。