論文の概要: High-speed phase-encoded quantum secure direct communication over 11.4 km heterogeneous free-space and fiber links
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.06624v1
- Date: Fri, 06 Feb 2026 11:35:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-09 22:18:26.38088
- Title: High-speed phase-encoded quantum secure direct communication over 11.4 km heterogeneous free-space and fiber links
- Title（参考訳）: 11.4km自由空間およびファイバーリンク上での高速位相符号化量子セキュア直接通信
- Authors: Ze-Zhou Sun, Yuan-Bin Cheng, Yu-Chen Liu, Jianxing Guo, Xiao-Tian Song, Wei Zhang, Dong Pan, Gui-Lu long,
- Abstract要約: 1400mの自由空間上の位相符号化量子通信を実証する。
このシステムは安定して1時間近く動作し、99.07%の干渉可視性と平均量子ビット誤り率2.38%を達成した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.987072615253084
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robust quantum transmission is driving a new paradigm in space-ground quantum networking. Although phase encoding has been widely adopted in terrestrial fiber channels, it has long been considered unsuitable for free-space quantum communication. Here, we demonstrate phase-encoded quantum communication over 1400 m of urban free space. The system maintained stable operation for nearly one hour, achieving 99.07% interference visibility and an average quantum bit error rate of 2.38%. The free-space quantum states were directly coupled into the fiber and transmitted over an additional 10 km, confirming seamless interoperability across different media. We further show that turbulence-induced phase drifts between successive picosecond pulses can be effectively compensated. A cascaded-link model and numerical simulations indicate feasibility over free-space distances exceeding 30 km, underscoring the potential for satellite-to-ground quantum links. This work establishes the viability of phase encoding in free-space quantum networks, simplifying cross-medium integration and enabling compatibility with existing classical infrastructures.
- Abstract（参考訳）: ロバスト量子伝送は、宇宙空間量子ネットワークにおける新しいパラダイムを推進している。
位相符号化は地上のファイバーチャネルで広く採用されているが、長い間、自由空間量子通信には適さないと考えられてきた。
ここでは1400mの都市自由空間上の位相符号化量子通信を実演する。
このシステムは安定して1時間近く動作し、99.07%の干渉可視性と平均量子ビット誤り率2.38%を達成した。
自由空間の量子状態は直接ファイバーに結合され、さらに10kmにわたって伝達され、異なる媒体間のシームレスな相互運用性が確認された。
さらに, 連続するピコ秒パルス間の乱流誘起相流を効果的に補償できることを示す。
カスケードリンクモデルと数値シミュレーションは、30kmを超える自由空間距離における実現可能性を示し、衛星と地上の量子リンクの可能性を示している。
この研究は、自由空間量子ネットワークにおける位相符号化の実現性を確立し、金属間統合を簡素化し、既存の古典的インフラとの互換性を実現する。
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