論文の概要: Quantum nonlocal modulation cancellation with distributed clocks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.17330v1
• Date: Wed, 24 Jul 2024 14:53:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-25 13:34:51.542462
• Title: Quantum nonlocal modulation cancellation with distributed clocks
• Title（参考訳）: 分散クロックを用いた量子非局所変調キャンセル
• Authors: Stephen D. Chapman, Suparna Seshadri, Joseph M. Lukens, Nicholas A. Peters, Jason D. McKinney, Andrew M. Weiner, Hsuan-Hao Lu,
• Abstract要約: 我々は、真に分散されたRFクロックを持つ絡み合った光子の非局所変調を実証する。 我々は、RFoFクロックを周波数2つの絡み合ったペアから1光子で多重化し、既存の量子古典信号をファイバー上に分散する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.33827079164159196
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We demonstrate nonlocal modulation of entangled photons with truly distributed RF clocks. Leveraging a custom radio-over-fiber (RFoF) system characterized via classical spectral interference, we validate its effectiveness for quantum networking by multiplexing the RFoF clock with one photon from a frequency-bin-entangled pair and distributing the coexisting quantum-classical signals over fiber. Phase modulation of the two photons reveals nonlocal correlations in excellent agreement with theory: in-phase modulation produces additional sidebands in the joint spectral intensity, while out-of-phase modulation is nonlocally canceled. Our simple, feedback-free design attains sub-picosecond synchronization -- namely, drift less than $\sim$0.5 ps in a 5.5 km fiber over 30 min (fractionally only $\sim$2$\times$10$^{-8}$ of the total fiber delay) -- and should facilitate frequency-encoded quantum networking protocols such as high-dimensional quantum key distribution and entanglement swapping, unlocking frequency-bin qubits for practical quantum communications in deployed metropolitan-scale networks.
• Abstract（参考訳）: 我々は、真に分散されたRFクロックを持つ絡み合った光子の非局所変調を実証する。 古典的なスペクトル干渉によって特徴付けられるRFoF(Radio-over-fiber)システムを応用し、RFoFクロックを周波数結合対から1光子で多重化し、既存の量子古典信号をファイバー上に分散することにより、量子ネットワークの有効性を検証する。 2つの光子の位相変調は、理論とよく一致した非局所的な相関を示す: インフェーズ変調は、結合スペクトル強度において追加のサイドバンドを生成するが、アウト・オブ・フェイズ変調は非局所的にキャンセルされる。 私たちのシンプルでフィードバックのない設計は、30分以上で5.5kmのファイバに$\sim$0.5 ps未満のドリフトを実現し、高次元量子鍵分布やエンタングルメントスワップのような周波数符号化された量子ネットワークプロトコルを容易にし、デプロイされた大都市圏ネットワークにおける実用的な量子通信のための周波数ビンキュービットをアンロックする。

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