論文の概要: Quantifying Effective Heterodyne Detection Efficiency with SI-Traceable Standards
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20301v1
- Date: Mon, 23 Feb 2026 19:30:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-25 17:34:53.504214
- Title: Quantifying Effective Heterodyne Detection Efficiency with SI-Traceable Standards
- Title（参考訳）: SI-Traceable Standardsを用いた効果的なヘテロダイン検出効率の定量化
- Authors: Luiz Couto Correa Pinto Filho, Jesper B. Christensen, Anders Brusch, Mikael Lassen,
- Abstract要約: 平衡受信機の有効ヘテロダイン検出効率を決定する手法を提案する。
我々はまず、独立に構築された光損失チェーンとの整合性を実証し、このプロトコルを自由空間受信機上で検証する。
同じ推定器をファイバ結合型偏光保持型レシーバに拡張すると、このプロトコルが実用的なコヒーレント受信アーキテクチャに対して堅牢であることを確認する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate calibration of coherent optical receivers is essential for reliable performance assessment in coherent communications, precision and quantum sensing, and continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD), where the effective detection efficiency directly impacts channel parameter estimation. We present a methodology traceable to the International System of Units (SI) to determine the effective heterodyne detection efficiency of balanced receivers using shot-noise-referenced measurements. The protocol relies on two observables acquired with an electrical spectrum analyzer: the heterodyne beat-note power and the local oscillator shot-noise variance, with explicit treatment of the analyzer's equivalent noise bandwidth (ENBW). The photon flux in the signal path is referenced to SI units via calibrated radiometric standards. We first validate the protocol on a free-space receiver, demonstrating consistency with an independently constructed optical loss chain across a wide range of signal powers and under controlled, calibrated attenuation. Extending the same estimator to a fiber-coupled, polarization-maintaining balanced receiver confirms that the protocol is robust for practical coherent-receiver architectures and intermediate frequencies in the MHz range. These results establish a traceable, uncertainty-bounded framework for real-time receiver calibration, providing a practical route for CV-QKD and other coherent optical systems.
- Abstract（参考訳）: コヒーレント光受信機の正確な校正は、コヒーレント通信、精度、量子センシング、連続可変量子鍵分布(CV-QKD)における信頼性の高い性能評価に不可欠である。
本稿では,国際単位系(SI)に追従可能な手法として,ショットノイズ参照測定を用いたバランスレシーバの有効ヘテロダイン検出効率を推定する手法を提案する。
このプロトコルは、ヘテロダインビートノートパワーと局所発振器ショットノイズ分散という、電気スペクトル分析器で得られた2つの観測可能な機器に依存し、分析器の等価ノイズ帯域(ENBW)を明示的に処理する。
信号経路の光子フラックスは、校正されたラジオメトリック標準によってSIユニットに参照される。
我々はまず、このプロトコルを自由空間受信機上で検証し、広範囲の信号パワーと制御下、校正された減衰で独立に構築された光損失チェーンとの整合性を実証した。
同じ推定器をファイバカップリングした偏光保持型レシーバに拡張すると、このプロトコルは実際的なコヒーレント受信アーキテクチャとMHz範囲の中間周波数に対して堅牢であることを確認した。
これらの結果は、リアルタイムレシーバキャリブレーションのためのトレーサブルで不確実性のあるフレームワークを確立し、CV-QKDや他のコヒーレント光学系に実用的な経路を提供する。
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