論文の概要: Telecommunications fiber-optic and free-space quantum local area networks at the Air Force Research Laboratory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.01030v1
- Date: Fri, 01 Aug 2025 19:14:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-05 18:25:21.67239
- Title: Telecommunications fiber-optic and free-space quantum local area networks at the Air Force Research Laboratory
- Title(参考訳): 空軍研究所における通信ファイバー光・自由空間量子ローカルネットワーク
- Authors: Erin Sheridan, Nicholas J. Barton, Richard Birrittella, Vedansh Nehra, Zachary Smith, Christopher Tison, Amos Matthew Smith, Shashank Dharanibalan, Vijit Bedi, David Hucul, Benjamin Kyle, Christpher Nadeau, Mary Draper, John Heinig, Scott Faulkner, Randal Scales, Andrew M. Brownell, Stefan Preble, James Schneeloch, Samuel Schwab, Daniel Campbell, Derrick Sica, Peter Ricci, Vladimir Nikulin, John Malowicki, Jacob Hall, Michael Fanto, Matthew D. LaHaye, Laura Wessing, Paul M. Alsing, Kathy-Anne Soderberg, Donald Telesca,
- Abstract要約: 通信帯域周波数で動作するQLAN(Quantum Local Area Networks)の開発について報告する。
本稿では3つのネットワークのネットワークトポロジと詳細なリンク特徴データについて述べる。
森林環境下での繊維配置における時間エネルギーベル状態の絡み合い分布を実証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5160548614131041
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As quantum computing, sensing, timing, and networking technologies mature, quantum network testbeds are being deployed across the United States and around the world. To support the Air Force Research Laboratory (AFRL)'s mission of building heterogeneous quantum networks, we report on the development of Quantum Local Area Networks (QLANs) operating at telecommunications-band frequencies. The multi-node, reconfigurable QLANs include deployed optical fiber and free-space links connected to pristine laboratory environments and rugged outdoor test facilities. Each QLAN is tailored to distinct operating conditions and use cases, with unique environmental characteristics and capabilities. We present network topologies and in-depth link characterization data for three such networks. Using photonic integrated circuit-based sources of entangled photons, we demonstrate entanglement distribution of time-energy Bell states across deployed fiber in a wooded environment. The high quality of the entanglement is confirmed by a Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality violation of $S=2.700$, approaching the theoretical maximum of $S=2.828$. We conclude with a discussion of future work aimed at expanding QLAN functionality and enabling entanglement distribution between heterogeneous matter-based quantum systems, including superconducting qubits and trapped ions. These results underscore the practical viability of field-deployable, qubit-agnostic quantum network infrastructure.
- Abstract(参考訳): 量子コンピューティング、センシング、タイミング、ネットワーク技術が成熟するにつれ、量子ネットワークテストベッドは米国と世界中で展開されている。
航空機研究研究所(AFRL)の異種量子ネットワーク構築ミッションを支援するため,通信帯域周波数で動作する量子局所ネットワーク(QLAN)の開発について報告する。
マルチノードで再構成可能なQLANには、光ファイバーが展開され、原始的な実験環境や頑丈な屋外試験施設に接続される自由空間リンクが含まれる。
各QLANは、独自の環境特性と能力を備えた、異なる運用条件とユースケースに適合する。
本稿では3つのネットワークのネットワークトポロジと詳細なリンク特徴データについて述べる。
木質環境下では,光子集積回路を用いた光子を用いた時間エネルギーベル状態の絡み合い分布を示す。
絡み合いの質はクレーター=ホルン=シモニー=ホルト不等式違反$S=2.700$で確認され、理論上の最大値$S=2.828$に近づく。
我々はQLAN機能を拡張し、超伝導量子ビットや閉じ込められたイオンを含む異種物質ベースの量子システム間の絡み合い分布を可能にすることを目的とした今後の研究を結論付けた。
これらの結果は、フィールド展開可能で、量子ビットに依存しない量子ネットワークインフラの実用可能性を強調している。
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