論文の概要: Measuring Blackbody Noise in Silica Optical Fibres for Quantum and Classical Communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.01274v1
• Date: Wed, 2 Oct 2024 06:37:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-04 22:09:02.182872
• Title: Measuring Blackbody Noise in Silica Optical Fibres for Quantum and Classical Communication
• Title（参考訳）: 量子・古典通信用シリカ光ファイバーのブラックボディノイズ測定
• Authors: Michael Hencz, Mark Baker, Erik W. Streed,
• Abstract要約: 室内温度付近のシリカ単一モード光ファイバーの誘導モードに放射される黒体放射によるノイズについて検討した。 シリカ繊維の光学的に厚い20kmの限界付近の40degCで$approx$0.1光子/s/THzを測定した。 この雑音の大きさは小さいが、量子通信における生の忠実度に基本的な制限を課す付加雑音である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Deployment of practical quantum networks, which operate at or near single photon levels, requires carefully quantifying noise processes. We investigate noise due to blackbody radiation emitted into the guided mode of silica single mode optical fibres near room temperature, which to date is under-explored in the literature. We utilise a single photon avalanche detector and lock in detection to measure $\approx$0.1 photons/s/THz ($\approx$-170dBm/THz) at 40{\deg}C near the optically thick limit of 20km in silica fibre. We also measure a coarse spectrum to validate the blackbody behaviour, and observe a prominent anomaly around the 1430nm CWDM channel, likely due to -OH impurities. Though the magnitude of this noise is small, it is additive noise which imposes a fundamental limit in raw fidelity in quantum communication, and a fundamental noise floor in classical communication over optical fibres.
• Abstract（参考訳）: 単一光子レベル近くで動作する実用的な量子ネットワークの展開には、ノイズ処理を慎重に定量化する必要がある。 室内温度付近のシリカ単一モード光ファイバーの誘導モードに放射される黒体放射によるノイズについて検討した。 シリカ繊維の光学的に厚い限界に近い40{\deg}Cで、単光子アバランシェ検出器とロックイン検出を使用して、$\approx$0.1 photons/s/THz(\approx$-170dBm/THz)を測定する。 また、粗いスペクトルを測定し、ブラックボディの挙動を検証し、1430nm CWDMチャネルの周囲で顕著な異常を観測した。 このノイズの大きさは小さいが、量子通信における生の忠実度に基本的な限界を課す付加ノイズであり、光ファイバー上の古典的な通信における基本ノイズフロアである。

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