論文の概要: Crosstalk Analysis in Quantum Networks: Detection and Localization Insights with photon counting OTDR
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14623v2
- Date: Sat, 22 Feb 2025 15:04:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-25 12:07:17.578612
- Title: Crosstalk Analysis in Quantum Networks: Detection and Localization Insights with photon counting OTDR
- Title（参考訳）: 量子ネットワークにおけるクロストーク解析:光子計数OTDRによる検出と位置推定
- Authors: Anouar Rahmouni, Pranish Shrestha, YaShian Li-Baboud, Anne Marie Richards, Yicheng Shi, Mheni Merzouki, Lijun Ma, Alan Migdal, Abdella Battou, Oliver Slattery, Thomas Gerrits,
- Abstract要約: ミリワット以下の古典チャネル電力から量子チャネルへのクロストークは、量子ネットワーク開発において大きな課題となる。
本稿では,光子計数光時間領域反射法(nu-OTDR)を用いてクロストークの正確な同定と位置推定を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8864713498989825
- License:
- Abstract: Optical crosstalk from sub-milliwatt classical-channel power into quantum channels presents a significant challenge in quantum network development, introducing substantial noise that limits the network's performance, scalability, and fidelity. Here we report a demonstration using photon counting optical time-domain reflectometry ({\nu}-OTDR) to precisely identify and localize crosstalk between separate channels within the same fiber and between separate fibers. The coexistence of classical and quantum signals in the same network necessitates the use of optical switches for efficient routing and control. Crosstalk characterization of an optical switch reveals that crosstalk depends strongly on cross connect configuration, with higher levels observed when connections are presumed to be physically closer and lower levels when further apart. Additionally, we found that crosstalk exhibits a pronounced wavelength dependence, increasing over tenfold at longer wavelengths. These findings demonstrate the value of {\nu}-OTDR in diagnosing and mitigating crosstalk in quantum networks. They highlight the importance of optimizing optical switch configurations and wavelength management to minimize noise, ultimately enhancing the scalability, fidelity, and overall performance of quantum networks. This work establishes a foundational approach to addressing crosstalk, paving the way for more robust and efficient quantum network designs.
- Abstract（参考訳）: ミリワット以下の古典チャネル電力から量子チャネルへの光クロストークは、量子ネットワーク開発において重要な課題であり、ネットワークの性能、拡張性、忠実性を制限する大きなノイズをもたらす。
本稿では、光子計数光時間領域反射法({\nu}-OTDR)を用いて、同じファイバー内および別々のファイバー間における異なるチャネル間のクロストークを正確に同定し、ローカライズするデモを報告する。
同じネットワークにおける古典的信号と量子的信号の共存は、効率的なルーティングと制御のために光スイッチを使用する必要がある。
光スイッチのクロストーク特性は、クロストークがクロス接続の構成に強く依存していることを明らかにする。
さらに,クロストークの波長依存性は顕著であり,長波長では10倍以上に増加することがわかった。
これらの結果から,量子ネットワークにおけるクロストークの診断・緩和における {\nu}-OTDRの意義が示唆された。
彼らは、ノイズを最小限に抑えるために光スイッチ構成と波長管理を最適化することの重要性を強調し、究極的には量子ネットワークのスケーラビリティ、忠実性、全体的な性能を向上させる。
この研究はクロストークに対処するための基礎的なアプローチを確立し、より堅牢で効率的な量子ネットワーク設計への道を開いた。
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