論文の概要: Polarization Tracking and Active Compensation Using Classical Headers in Quantum Wrapper Networking

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.09846v1
• Date: Fri, 10 Apr 2026 19:20:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-14 20:13:15.705402
• Title: Polarization Tracking and Active Compensation Using Classical Headers in Quantum Wrapper Networking
• Title（参考訳）: 量子ラッパーネットワークにおける古典的ヘッダを用いた偏光追跡と能動補償
• Authors: Gamze Gül, James van Howe, Gregory S. Kanter, Shannon G. Tan, Liam E. Beaudoin, Mehmet Berkay On, Roberto Proietti, S. J. Ben Yoo, Prem Kumar,
• Abstract要約: 量子ラッパーネットワーク(QWN)は、量子ビットを古典的なヘッダビットでラップする量子ネットワークプロトコルである。 本研究では,48kmのファイバーリンクの両屈折率の変化をトラックし,積極的に補償するヘッダビットを2つの非直交偏光参照で符号化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6907339582622621
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum wrapper networking (QWN) is an emerging quantum networking protocol that wraps qubits in classical header bits to enable switching/routing, monitoring, and control without detecting the quantum signal. In this work, we encode header bits with two nonorthogonal polarization references to track and actively compensate for the changing birefringence of a 48 km deployed fiber link. Our method is analytical and deterministic, using motorized waveplates and a variable phase retarder to accurately and stably compensate the channel. We verify successful compensation by measuring the polarization stability of single photon qubits and the visibility of entangled photon pairs under both slow birefringence drift due to environmental fluctuations and large sudden changes designed to emulate those that occur during packet switching and rerouting over different fiber paths. For large, sudden changes, our compensator recovers the Stokes vector of single photons to within 10 degrees of the target state on the Poincaré sphere and restores two-photon interference visibilities to better than 79% on a deployed fiber link. Additionally, experiments monitoring long-term compensation over 44 hours show that visibilities remain above 84.5% with compensation active and degrade to below the quantum threshold of 70.7% within 4 hours of the compensator being turned off. These results add a polarization-control layer to QWN and illustrate that information-carrying headers can enable deterministic physical-layer compensation in the quantum channel over long-distance deployed fiber links.
• Abstract（参考訳）: 量子ラッパーネットワーク(Quantum Lapper Network, QWN)は、量子信号を検出せずに、量子ビットを古典的なヘッダビットでラップし、スイッチ/ルーティング、監視、制御を可能にする量子ネットワークプロトコルである。 本研究では,48kmのファイバーリンクの両屈折率の変化をトラックし,積極的に補償するヘッダビットを2つの非直交偏光参照で符号化する。 本手法は, 導波路を正確に安定に補償するために, モータ付ウェーブプレートと可変位相リターダを用いて解析的, 決定的である。 我々は, 単一光子量子ビットの偏光安定性と, 環境変動による緩やかな複屈折流下での光子対の視認性, パケット切替および異なる光子経路上の再帰の過程で発生する現象をエミュレートするために設計された大きな急激な変化を検証した。 大規模な急激な変化のために、補償器は単一光子のストークスベクトルをポアンカレ球の目標状態の10度以内まで回復し、2光子の干渉振動を79%以上まで回復する。 さらに、44時間にわたって長期の補償をモニターする実験では、補償が有効で84.5%以上であり、補償器が停止された4時間以内に量子しきい値の70.7%以下に低下することが示されている。 これらの結果はQWNに偏光制御層を追加し、情報転送ヘッダーが長距離展開ファイバリンク上の量子チャネルにおける決定論的物理層補償を可能にすることを示す。

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