論文の概要: Ultrabright-entanglement-based quantum key distribution over a 404-km-long optical
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04361v1
- Date: Thu, 8 Aug 2024 10:48:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-09 15:58:20.953966
- Title: Ultrabright-entanglement-based quantum key distribution over a 404-km-long optical
- Title(参考訳): 波長404km光上の超直交型量子鍵分布
- Authors: Shi-Chang Zhuang, Bo Li, Ming-Yang Zheng, Yi-Xi Zeng, Hui-Nan Wu, Guang-Bing Li, Quan Yao, Xiu-Ping Xie, Yu-Huai Li, Hao Qin, Li-Xing You, Fei-Hu Xu, Juan Yin, Yuan Cao, Qiang Zhang, Cheng-Zhi Peng, Jian-Wei Pan,
- Abstract要約: この研究は3.2mWのポンプ出力を持つ絡み合った光子発生において17.9nWの直接測定力を達成した。
その結果、波長多重偏光共役光子源による高速長距離量子通信の可能性が示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.197914166060688
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The entangled photons are crucial resources for quantum communications and networking. Here, we present an ultra-bright polarization-entangled photon source based on a periodically poled lithium niobate waveguide designed for practical quantum communication networks. Using a 780 nm pump laser, the source achieves a pair generation rate of 2.4 $\times 10^{10}$ pairs/s/mW. This work has achieved a directly measured power of 17.9 nW in entangled photon generation with a 3.2 mW pump power. Based on this, we demonstrate the practicality of the source by conducting quantum key distribution experiments over long-distance fiber links, achieving the applicable secure key rates of up to 440.80 bits/s over 200 km with 62 dB loss and reaching a maximum secure key generation distance of 404 km. These results demonstrate the potential of wavelength-multiplexed polarization-entangled photon sources for high-speed, long-distance quantum communication, positioning them as key components for future large-scale quantum networks.
- Abstract(参考訳): 絡み合った光子は量子通信やネットワークにとって重要な資源である。
ここでは、実用的な量子通信ネットワークのために設計された、周期的に偏極したニオブ酸リチウム導波路に基づく超高輝度偏光束光子源を提案する。
780nmのポンプレーザーを用い、光源は2.4$\times 10^{10}$ pairs/s/mWとなる。
この研究は3.2mWのポンプ出力を持つ絡み合った光子発生において17.9nWの直接測定力を達成した。
本研究は,長距離ファイバリンク上で量子鍵分布実験を行い,200km以上で最大440.80ビット/秒,62dBの損失で最大キー生成距離404kmを達成し,情報源の実用性を実証する。
これらの結果は、高速で長距離の量子通信のための波長多重偏光共役光子源の可能性を示し、将来の大規模量子ネットワークの鍵となる要素として位置づけた。
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