論文の概要: Entanglement swapping across a five-node relay in a multiplexed quantum-classical network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.18899v2
• Date: Thu, 24 Sep 2026 16:27:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-25 21:10:09.256242
• Title: Entanglement swapping across a five-node relay in a multiplexed quantum-classical network
• Title（参考訳）: 多重量子古典ネットワークにおける5ノードリレー間の絡み合わせ
• Abstract要約: エンタングルメントスワップは、エンタングルメントのような古典的でないリソースをテレポートするために不可欠である。 本報告では, エンタングメントスワップと従来の通信を同一のファイバー上で動作させる最初の実演について報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.71083953464473
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum networks are resources for scaling quantum computers and distributed sensing technologies while offering post-quantum security benefits. Teleporting non-classical resources like entanglement, via so called entanglement swapping, is essential for networks in particular overcoming rate-loss limits via quantum repeaters. Deploying these systems on real infrastructure will likely require multiplexing photonic qubits into fibers carrying 'classical' light encoding standard Internet communications and control plane signals for multi-node quantum protocols. Here, we report the first demonstration of entanglement swapping and conventional communications operating over the same fibers. Entanglement is swapped across a five-node quantum relay topology connected by four long-distance fibers, each populated with classical data signals. Time-bin entangled photons in the C-band are multiplexed alongside C-band classical signals using dense-wavelength division multiplexing, introducing noise photons generated by high-power classical light. We experimentally and theoretically characterize the trade-off between quantum fidelity and Raman noise photons. Entanglement swapping is demonstrated over a maximum fiber length of 40 km (four 10-km fibers) while simultaneously transmitting 10-Gbps classical data through all fibers. These results represent a significant advancement in the demonstrated complexity of coexisting quantum and classical networks and provide a roadmap for achieving the widespread deployment of advanced quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは、量子コンピュータと分散センシング技術をスケーリングし、量子後セキュリティの利点を提供するためのリソースである。 エンタングルメントのような古典的でないリソース、いわゆるエンタングルメントスワッピングをテレポートすることは、特に量子リピータによる速度損失制限を克服するネットワークにとって不可欠である。 これらのシステムを実際のインフラに展開するには、標準的なインターネット通信の「古典的な」光符号化とマルチノード量子プロトコルの制御プレーン信号を持つファイバーに光量子ビットを多重化する必要がある可能性が高い。 本稿では,同じファイバー上でのエンタングルメントスワッピングと従来の通信の実証を報告する。 エンタングルメントは、4つの長距離ファイバで接続された5ノードの量子リレートポロジーで交換され、それぞれに古典的なデータ信号が蓄積される。 Cバンドの時間双絡光子は、高出力の古典光によって発生するノイズ光子を導入し、高波長分割多重化を用いてCバンド古典信号とともに多重化される。 我々は、量子忠実度とラマンノイズ光子のトレードオフを実験的に理論的に特徴づける。 エンタングルメントスワップは最大繊維長さ40km(4つの10km繊維)で示され、同時に10Gbpsの古典的データをすべてのファイバーを通して送信する。 これらの結果は、量子と古典的ネットワークの共存の実証された複雑さの顕著な進歩を示し、先進的な量子技術の広範な展開を実現するためのロードマップを提供する。

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