論文の概要: Multi-mode free-space delay interferometer with no refractive compensation elements for phase encoded QKD protocols

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07484v1
• Date: Thu, 10 Apr 2025 06:30:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-11 12:24:37.794962
• Title: Multi-mode free-space delay interferometer with no refractive compensation elements for phase encoded QKD protocols
• Title（参考訳）: 位相符号化QKDプロトコルの屈折補償素子を持たないマルチモード自由空間遅延干渉計
• Authors: V. V. Tretiakov, K. S. Kravtsov, A. N. Klimov, S. P. Kulik,
• Abstract要約: 主に量子鍵分布(QKD)における多モード遅延干渉計の実現に対する補償のないアプローチを示す。 非平衡ミシェルソンまたはマッハ・ツェンダー干渉計における空間多重モードビームの高干渉可視性は、ビームの横方向の大きさの適切な選択によって達成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We demonstrate compensation-free approach to the realization of multi-mode delay interferometers, mainly for use in phase encoded quantum key distribution (QKD). High interference visibility of spatially multimode beams in unbalanced Michelson or Mach-Zehnder interferometers with a relatively wide range of delays is achieved by the appropriate choice of the transverse size of the beam. We provide a simple theoretical model that gives a direct connection between the visibility of interference, the delay, and the beam parameters. The performed experimental study confirms our theoretical findings and demonstrates the measured visibility of up to 0.95 for the delay of 2 ns. Our approach's simplicity and robust performance make it a practical choice for the implementation of QKD systems, where a quantum signal is received over a multimode fiber. The important application of such configuration is an intermodal QKD system, where the free-space atmospheric communication channel is coupled into a span of the multimode fiber, delivering the spatially distorted beam to the remote receiver with minimal coupling loss.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、主に位相符号化量子鍵分布(QKD)において、マルチモード遅延干渉計の実現に対する補償のないアプローチを示す。 非平衡ミシェルソンまたはマッハ・ツェンダー干渉計における空間多重モードビームの比較的広範囲の遅延による高い干渉可視性は、ビームの横方向の大きさの適切な選択によって達成される。 我々は、干渉の可視性、遅延、およびビームパラメータを直接接続する単純な理論モデルを提供する。 実験の結果,2nsの遅延で最大0.95の可視性が確認された。 提案手法は,マルチモードファイバ上で量子信号を受信するQKDシステムの実装において,簡便かつ堅牢な性能を実現する。 このような構成の重要な用途は、自由空間の大気通信チャネルを多モードファイバのスパンに結合し、空間的に歪んだビームを最小の結合損失でリモート受信機に供給する、モーダルQKDシステムである。

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