論文の概要: Phase-Randomized Laser Pulse Generation at 10 GHz for Quantum Photonic Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.04031v1
• Date: Wed, 07 Jan 2026 15:47:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-09 02:15:23.672324
• Title: Phase-Randomized Laser Pulse Generation at 10 GHz for Quantum Photonic Applications
• Title（参考訳）: 量子フォトニクス応用のための10GHz位相ランダムレーザーパルス発生
• Authors: Yuen San Lo, Adam H. Brzosko, Peter R. Smith, Robert I. Woodward, Davide G. Marangon, James F. Dynes, Sergio Juárez, Taofiq K. Paraïso, R. Mark Stevenson, Andrew J. Shields,
• Abstract要約: 本稿では,レーザーとともに自然発光の外部源を用いることにより,その限界を克服する手法を提案する。 提案手法は, 干渉位相相関を効果的に除去し, 10GHzの繰り返し速度で位相ランダム化を復元することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Gain-switching laser diodes is a well-established technique for generating optical pulses with random phases, where the quantum randomness arises naturally from spontaneous emission. However, the maximum switching rate is limited by phase diffusion: at high repetition rates, residual photons in the cavity seed subsequent pulses, leading to phase correlations, which degrade randomness. We present a method to overcome this limitation by employing an external source of spontaneous emission in conjunction with the laser. Our results show that this approach effectively removes interpulse phase correlations and restores phase randomization at repetition rates as high as 10 GHz. This technique opens new opportunities for high-rate quantum key distribution and quantum random number generation.
• Abstract（参考訳）: ゲインスイッチングレーザーダイオードは、ランダム位相を持つ光パルスを生成するための確立された技術であり、自然発振から自然に量子ランダム性が発生する。 しかし、最大スイッチングレートは位相拡散によって制限され、高い繰り返し速度ではキャビティシード後続パルス中の残留光子が位相相関となり、ランダム性は低下する。 本稿では,レーザーとともに自然発光の外部源を用いることにより,この限界を克服する手法を提案する。 提案手法は, 干渉位相相関を効果的に除去し, 10GHzの繰り返し速度で位相ランダム化を復元することを示す。 この技術は、高速量子鍵分布と量子乱数生成の新しい機会を開く。

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