論文の概要: Real-Field Hong-Ou-Mandel Interference of Indistinguishable Coherent Photons via Long Optical Injection-Locking over 50 km Fiber

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04772v1
• Date: Fri, 07 Feb 2025 09:16:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-10 14:55:41.409000
• Title: Real-Field Hong-Ou-Mandel Interference of Indistinguishable Coherent Photons via Long Optical Injection-Locking over 50 km Fiber
• Title（参考訳）: 50km以上の長光注入同期による非識別コヒーレント光子の実フィールドHong-Ou-mandel干渉
• Authors: Seoyeon Yang, Danbi Kim, Hansol Jeong, Han Seb Moon,
• Abstract要約: 本稿では,50kmの光ファイバー上に不明瞭なコヒーレント光子源を開発するための新しいアプローチを提案する。 連続波コヒーレント光子2光子の理論的50%の限界に近づき,48(2)%の可視性を有する時間分解ホン・オ・マンデル干渉を達成した。 この長OILプラットフォームは,MDI-QKDのキーキャパシティをリピータレスで維持する上で有望なソリューションであることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Measurement-device-independent quantum key distribution (MDI-QKD) has garnered significant attention for its potential to enable security-loophole-free quantum communication. Successful MDI-QKD protocols rely on performing a two-photon Bell-state measurement at an intermediate node, with a high-visibility Hong-Ou-Mandel (HOM) interference pattern between two independent coherent photons being crucial. In this study, we present a novel approach for developing indistinguishable coherent photon sources over 50 km of optical fiber in a real-world setting. We introduce the long optical injection-locking (long-OIL) technique, which enables frequency locking between two long-distance coherent photons beyond the coherence length of the master laser. Using the long-OIL technique, we achieved time-resolved HOM interference with a visibility of 48(2)%, approaching the theoretical 50% limit for two independent continuous-wave coherent photons. Our results demonstrate that the long-OIL platform is a promising solution for MDI-QKD with repeaterless secret key capacity.
• Abstract（参考訳）: 測定デバイスに依存しない量子鍵分布(MDI-QKD)は、セキュリティの抜け穴のない量子通信を可能にする可能性に大きな注目を集めている。 MDI-QKDプロトコルの成功は、2光子ベル状態の測定を中間ノードで行うことに依存しており、2つの独立コヒーレント光子間の高可視性Hong-Ou-Mandel(HOM)干渉パターンが重要である。 本研究では,50km以上の光ファイバーを実世界の環境下で不明瞭なコヒーレント光子源として開発するための新しいアプローチを提案する。 本稿では,2つの長距離コヒーレント光子間の周波数同期をマスターレーザーのコヒーレンス長を超えて実現する長光注入同期(Long-OIL)技術を紹介する。 時間分解HOM干渉を48(2)%の可視性で達成し、2つの独立連続波コヒーレント光子の理論的50%の限界に近づいた。 この長OILプラットフォームは,MDI-QKDのキーキャパシティをリピータレスで維持する上で有望なソリューションであることを示す。

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