論文の概要: Robust High-Fidelity Quantum Entanglement Distribution over Large-Scale Metropolitan Fiber Networks with Co-propagating Classical Signals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.08927v1
- Date: Fri, 11 Apr 2025 19:15:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 16:51:11.015386
- Title: Robust High-Fidelity Quantum Entanglement Distribution over Large-Scale Metropolitan Fiber Networks with Co-propagating Classical Signals
- Title（参考訳）: 共伝搬古典信号を用いた大規模大都市ファイバネットワーク上のロバスト高忠実量子絡み合い分布
- Authors: Matheus Sena, Mael Flament, Shane Andrewski, Ioannis Caltzidis, Niccolò Bigagli, Thomas Rieser, Gabriel Bello Portmann, Rourke Sekelsky, Ralf-Peter Braun, Alexander N. Craddock, Maximilian Schulz, Klaus D. Jöns, Michaela Ritter, Marc Geitz, Oliver Holschke, Mehdi Namazi,
- Abstract要約: ベルリンのDeutsche Telekomのメトロポリタンファイバーにデプロイされた実世界のスケーラブルな量子ネットワークテストベッドを実演する。
偏光-絡み合った光子対を10mから82kmの範囲で動的に選択可能な繊維経路に分散する。
連続マルチデイ操作において,85-99%の絡み合い係数と2.36-2.74のClaus-Horne-Shimony-HoltパラメータS値を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.022059678766013
- License:
- Abstract: The Quantum Internet, a network of quantum-enabled infrastructure, represents the next frontier in telecommunications, promising unprecedented capabilities that cannot be attained by classical counterparts. A crucial step in realizing such large-scale quantum networks is the integration of entanglement distribution within existing telecommunication infrastructure. Here, we demonstrate a real-world scalable quantum networking testbed deployed within Deutsche Telekom's metropolitan fibers in Berlin. Using commercially available quantum devices and standard add-drop multiplexing hardware, we distribute polarization-entangled photon pairs over dynamically selectable fiber paths ranging from 10 m to 82 km. Quantum signals, transmitted at 1324 nm (O-band), coexist with conventional bidirectional C-band traffic without dedicated fibers or infrastructure changes. Active stabilization of the polarization enables robust long-term performance, achieving entanglement fidelities between 85-99% and Clauser-Horne-Shimony-Holt parameter S-values between 2.36-2.74 during continuous multiday operation. By achieving high-fidelity entanglement distribution under real urban conditions with less than 1% downtime, we confirm the feasibility of hybrid quantum-classical networks under real-world conditions at metropolitan scale. These results establish deployment benchmarks and provide a practical roadmap for telecom operators to integrate quantum capabilities.
- Abstract（参考訳）: 量子対応インフラストラクチャのネットワークであるQuantum Internetは、電気通信における次のフロンティアであり、古典的な能力では達成できない前例のない能力を約束している。
このような大規模量子ネットワークを実現するための重要なステップは、既存の通信インフラ内での絡み合い分布の統合である。
ここでは,ベルリンのDeutsche Telekom大都市圏に展開する実世界のスケーラブルな量子ネットワークテストベッドを紹介する。
市販の量子デバイスと標準のアドドロップ多重化ハードウェアを用いて、10mから82kmの範囲で動的に選択可能なファイバーパスに偏光-絡み合った光子対を分散する。
1324nm(Oバンド)で伝送される量子信号は、専用ファイバやインフラの変更なしに従来の双方向Cバンド信号と共存する。
ポーラライゼーションのアクティブ安定化は、85-99%の絡み合い係数と2.36-2.74のクレーター-ホーネ-シモニー-ホルトパラメータS値とを連続マルチデイ動作中に達成し、堅牢な長期性能を実現する。
都心部において,1%のダウンタイムで実都市環境下での高忠実な絡み合い分布を実現することにより,大都市圏における実環境下でのハイブリッド量子古典ネットワークの実現可能性を確認した。
これらの結果は、展開ベンチマークを確立し、通信事業者が量子能力を統合するための実用的なロードマップを提供する。
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