Adaptive bandwidth management for entanglement distribution in quantum networks
光栅波分复用是光波通信中最大化频谱效率的有力工具。在新兴的量子网络领域,考虑到通常较低的功率水平、对丢失的较高敏感性以及数字纠错的不适用性,对有效资源供应的需求尤其迫切。在这封信中,我们利用灵活的网格技术,以证明可重构的分布量子纠缠在四个用户的桌面网络。通过自适应分区带宽与一个单一的波长选择开关,我们成功地均衡两方符合率,最初相差两个数量级以上。我们的可扩展方法引入了与用户数量固定的损耗,为在大型量子网络中建立和管理服务质量保证提供了一条实用的途径。
2020-10-20 physics.optics quant-ph
Influence of the spectral bandwidth in the entanglement of a nondegenerate parametric amplifier
我们提出了一个简单的非简并参数相互作用的模型,考虑到有限的频谱带宽的泵浦波。精确求解了Heisenberg运动方程,并证明了玻色算符服从广义Bogoliubov变换,其中压缩度依赖于谱带宽.计算了在相互作用中产生的平均光子数、压缩度和纠缠度,结果表明它们随光谱带宽的增加而减小。
2012-03-11 quant-ph
Role of indistinguishability and entanglement in Hong-Ou-Mandel interference and finite bandwidth effects of frequency entangled photons
本文从理论上研究了Hong-Ou-Mandel干涉实验中的不可逆性与量子纠缠的关系,并将这些量子力学原理与纠缠单偶定理联系起来。利用Glaubers的量子相干性理论,计算了频率纠缠光子HOM干涉的探测统计,并在符合探测概率中发现了一个新的附加项,它与有限带宽效应引起的光子的光谱不可分辨性有关,因此与低频分离或大的单光子带宽的限制有关。与以前的工作相比,在这种情况下,我们对待所有的光子自由度(DOF)的平等地位。
2022-11-19 quant-ph
Non-Markovian dynamics and steady-state entanglement of cavity arrays in finite-bandwidth squeezed reservoirs
当两个量子系统链在其末端被双模压缩库驱动时,它们接近一个稳定状态,其特征是形成许多纠缠对。每对由第一链条的一个元件和第二链条的一个元件组成。这种效应已经在宽带压缩的假设下得到了预测。在这里,我们调查有限带宽水库的情况。这是通过将驱动浴建模为非简并参量振荡器的输出场来完成的。在级联开放量子系统的理论框架下研究了由此产生的非马尔可夫动力学。结果表明,对纠缠结构的形成发生,只要阵列的简正模分裂不克服压缩带宽的水库。
2014-02-16 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Heralded entanglement distribution between two absorptive quantum memories
由于通信信道的不可避免的损失,纠缠分布的距离被限制在地面上大约100公里。量子中继器可以通过使用量子存储器和纠缠交换来规避这个问题。作为量子中继器的基本链路,两个远程节点之间的两方纠缠的预先分配只能通过内置式量子存储器来实现。这些方案存在复用容量和确定性之间的权衡问题,因此阻碍了高效量子中继器的发展。基于吸收型量子存储器的量子中继器可以克服这样的限制,因为它们将量子存储器和量子光源分开。在这里,我们提出了一个实验演示的吸收量子存储器之间的预示纠缠。我们建立了两个相隔3.5米的节点,每个节点包含一个偏振纠缠光子对源和一个带宽高达1千兆赫兹的固态量子存储器。在中间站进行的联合贝尔态测量预示着两个量子存储器之间的最大纠缠态的成功分布,保真度为80.4 $\pm$ 2.2%($\pm$ 1标准差)。这里演示的量子节点和信道可以作为量子中继器的基本链路。此外,节点中使用的宽带吸收量子存储器与确定性纠缠源兼容,并且可以同时支持复用,这为构建实用的固态量子中继器和高速量子网络铺平了道路。
2021-06-07 physics.optics quant-ph
Mechanical EPR entanglement with a finite-bandwidth squeezed reservoir
我们描述了一个方案纠缠机械谐振器,这是有效的,也超出了解决边带制度。它利用简并光学参量振荡器产生的压缩光的辐射压力,作为量子关联的储存库(压缩储存库),当储存库的光谱带宽和场的频率适当选择时,它是有效的。它允许在纠缠EPR态中的机械谐振器的稳态制备,并且可以扩展到在光机系统实现星形谐波网络的情况下与相同光场相互作用的许多纠缠对谐振器的制备。
2016-06-06 quant-ph
Local optimality of a coherent feedback scheme for distributed entanglement generation: the idealized infinite bandwidth limit
School of Electrical Engineering and Telecommunications, The University of New South Wales(新南威尔士大学电气与电信工程学院)
本文证明了在理想无限带宽极限下,一种新型相干反馈配置在分布式EPR纠缠生成中的局部最优性,通过非退化光学参量放大器实现,为有限带宽场景提供准确近似。
2015-08-19 cs.SY eess.SY quant-ph
Formulae for entanglement in a linear coherent feedback network of multiple nondegenerate optical parametric amplifiers: the infinite bandwidth case
School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Australia(新南威尔士大学电气工程和电信学院)
本文推导了由N个非退相干光学参量放大器构成的线性相干反馈链在理想无损耗和无限带宽情况下的EPR纠缠公式,通过调整相位移优化输出场的二次项以实现最大纠缠。
2016-03-16 cs.SY eess.SY quant-ph
Optically heralded microwave photons
一个能够分配和处理纠缠的量子网络将使强大的新计算机和传感器成为可能。频率为几百太赫兹的可见光子也许是长距离传播量子信息的唯一途径。另一方面,超导量子比特是实现大规模量子机器的最有前途的方法之一,它自然地在微波光子上运行,其能量大约是$40,000$的$40,000$倍。为了在可感知的距离上将这些量子机器联网,我们必须弥合这个频率差距,并学习如何在电磁波谱的不同部分产生纠缠。在这里,我们实现并演示了一个换能器设备,可以产生光学和微波光子之间的纠缠,并使用它来表明,通过检测一个光子,我们添加一个单光子的微波场。我们通过使用千兆赫纳米机械谐振作为中介,并通过强大的光机械和压电相互作用将其有效地耦合到光学和微波通道来实现这一点。我们示出了具有$5\%$频率转换效率的换能器的连续操作,以及在$15$赫兹的预示速率下的脉冲微波光子产生。器件中的光吸收产生小于两个微波光子的热噪声。对来自一对换能器的可见光子的联合测量将实现远距离微波频率量子节点之间的纠缠产生。在这样的网络中实现高速率的纠缠生成所必需的系统效率和设备性能的改进是触手可及的。
2022-10-19 physics.optics quant-ph
Loss of polarization entanglement in a fiber-optic system with polarization mode dispersion in one optical path
我们从理论和实验上描述了光纤纠缠分配系统中偏振纠缠的退化,其中一根光纤暴露于偏振模色散(PMD)的影响。我们发现随着PMD的增加,纠缠逐渐减少,并发现当用于在$χ^{(3)}$过程中产生纠缠光子的泵浦带宽约为量子信道带宽的一半时,可以实现最高的PMD容限。
2010-11-26 quant-ph
Enhanced output entanglement with reservoir engineering
通过改变滤波函数的中心频率,研究了三模光机械系统的输出纠缠。我们发现滤波函数的带宽在系统的共振频率附近可以抑制纠缠,而当中心频率偏离共振频率时,纠缠将变得繁荣。得到了输出纠缠的近似解析表达式,并由此给出了纠缠达到最大值的最佳中心频率。此外,我们还研究了两个输出光场之间的时延对输出纠缠的影响,得到了大滤波器带宽情况下的最佳时延。
2017-07-07 quant-ph
Noisy propagation of Gaussian states in optical media with finite bandwidth
本文研究有限带宽光学介质中高斯态的传播与纠缠,证明低温下久期项可忽略、阻尼受抑且扩散等效为仅由带宽决定方差的高斯噪声信道,并识别出可保护纠缠的参数区间。
2022-06-15 quant-ph
Continuous variable entanglement of counter-propagating twin beams
本文描述了在阈值以下无色散光学参量振荡器中产生的对向传播孪生光束的连续变量纠缠,包括它们的正交和光子数相关。在第一种情况下,与单通共传播几何形状的比较概述了所涉及的带宽的巨大差异和两个源相对于相位角的完全不同的稳定性。在第二种情况下,受Corti等人证明的相关时间的临界发散的刺激,我们解决了强度压缩的时间带宽的问题。
2017-11-21 quant-ph
Narrow-band photonic quantum entanglement with counterpropagating domain engineering
光子纠缠是量子信息技术的重要资源,包括量子信息处理和远距离通信。这些应用需要窄带纠缠源,与光子-电子界面兼容,并放松网络介质中色散引起的纠缠退化。然而,这样的千兆赫级带宽是一个挑战的光子纠缠基于传统的自发参量下转换。在这里,我们介绍了一个国家的最先进的领域工程技术的对向传播相位匹配的偏振纠缠产生,这导致在电信波长的固有带宽为7.1 GHz。这种几何结构还解决了在频率简并下纠缠光子对的确定性分离的基本挑战,因此可以在双极化KTP波导中实现有效的共线相互作用,并产生3.4*10^3(GHz*mW*s)^-1的光谱亮度。155 ps的基区到基区Hong-Ou-Mandel下降也证实了源带宽,具有97.1%的高干扰可见度。测量的纠缠违反贝尔不等式高达18.5个标准偏差,与Clauser-Horne-Shimony-Holt S-参数为2.720。量子态层析成像进一步表征了纠缠,保真度F= 95.71%。这些独特的特性为光子纠缠源的发展奠定了基础,并保证了广泛的实际量子信息应用。
2019-05-31 quant-ph
Continuous-wave non-classical light with GHz squeezing bandwidth
压缩态可以用于基于纠缠的连续变量量子密钥分发,其中安全密钥速率与压缩的带宽成正比。我们产生了一个非经典的连续波激光场在电信波长为1550 nm,这表明压缩超过2 GHz的带宽。实验装置使用通过周期性极化的磷酸钛氧钾晶体(PPKTP)的参数下转换。我们没有对基本波长使用任何共振增强,这在原则上应该允许在几纳米的全相位匹配带宽上产生压缩光。我们测量的压缩是高达0.3 dB以下的真空噪声从50 MHz到2 GHz的零差检测器的测量带宽的限制。压缩强度可能受到非线性晶体内部热透镜效应的限制。
2012-04-27 physics.optics quant-ph
Time-spectral control of accidental coincidences in daylight entanglement-based free-space QKD
Agency for Defense Development(国防发展局)
针对日光下基于纠缠的自由空间QKD中背景光引起的意外符合问题,提出接收器级框架,通过控制带宽和时间窗口降低误码率,并在10米屋顶实验中验证,平均筛选密钥率2811 cps,QBER 4.43%。
2026-09-11 quant-ph
Bandwidth and visibility improvement in detection of a weak signal using mode entanglement and swapping
针对腔式轴子暗物质搜索受量子涨落限制的问题,研究采用模式纠缠与交换的量子增强传感技术,通过谐振腔模式与读出模式的动态耦合及相互作用速率微调,实现弱信号探测速度最高8倍的提升。
2022-11-18 physics.ins-det quant-ph
An efficient source of frequency anti-correlated entanglement at telecom wavelength
我们证明了一个有效的产生频率反相关纠缠光子对电信波长。基激光器采用1560 nm连续高功率光纤激光器,通过腔外倍频系统,实现了780 nm泵浦,泵浦功率高达742 mW。在单次通过周期极化KTiOPO 4(PPKTP)晶体后,产生简并下转换光子对。在总探测效率为14.8%的情况下,测得单光子计数率和光子对符合率分别为370 kHz和22 kHz。信号光子和闲频光子的光谱集中在1560.23和1560.04 nm处,而它们的3 dB带宽均为3.22 nm。光子对的联合光谱被观察到是频率反相关的,并且具有0.52 nm的光谱带宽。根据单光子谱带宽与光子对联合谱带宽的比值,将频率纠缠度量化为6.19。基于宏欧曼德尔干涉符合测量,证明了频率不变性为95%.结果表明,光纤激光器中固有的额外强度噪声对产生的光子对的频率纠缠影响很小。
2016-05-04 quant-ph
Optimal analysis of ultra broadband energy-time entanglement for high bit-rate dense wavelength division multiplexed quantum networks
我们展示了一个实验方法,用于测量能量-时间纠缠在近80 nm的光谱带宽在Single Shot与量子比特错误率低于0.5%。我们的方案是非常具有成本效益和有效的资源,因为它只采用一个源的纠缠光子和一个固定的不平衡干涉仪每个相位编码的分析基础。我们表明,当分析干涉仪适当不平衡时,可以得到最大的分析光谱带宽,这种策略可以直接应用于当今大多数基于能量-时间和时间仓纠缠的实验。因此,我们的计划有很大的潜力,提高比特率和减少资源开销的未来纠缠为基础的量子密钥分发系统。
2016-05-30 quant-ph
Achieving ground state and enhancing entanglement by recovering information
对于腔辅助光机械冷却实验,文献中已经表明,腔带宽需要小于机械频率,以便实现机械振荡器的量子基态,这是所谓的解析边带或良好腔极限。我们提供了一个新的,但物理上等效的洞察这样的限制的起源:这是由于有限的腔带宽的信息损失。通过最优反馈控制来恢复这些信息,我们可以超越分辨边带极限,达到量子基态。有趣的是,恢复这些信息也可以显着增强光机纠缠。特别是当环境温度较高时,纠缠的存在或消失取决于信息是否被恢复,这是量子擦除器的一个生动例子。
2010-03-22 quant-ph
Quantum Entanglement Halves the Oblivious Update Bandwidth
Stony Brook University(石溪大学)
该研究探讨了在有限域F_q上使用(n,k) MDS编码分布式存储时,当单个消息符号更新且帮助节点和旧节点不知具体位置时,量子纠缠可将更新带宽降低至经典方法的一半。
2026-06-24 cs.IT math.IT quant-ph
Breaking the Storage-Bandwidth Tradeoff in Distributed Storage with Quantum Entanglement
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
本文利用量子纠缠在分布式存储中实现存储和带宽的同步最小化,突破经典存储-带宽权衡限制。
2026-01-15 cs.DC cs.IT cs.NI
Flexible Entanglement Distribution Overlay for Cloud/Edge DC Interconnect as Seed for IT-Secure Primitives
我们利用纠缠和空间交换的频谱资产来实现云到边缘和边缘到边缘量子管道的灵活分布图,这些量子管道可以为IT安全原语提供种子。动态带宽分配和共存与经典控制。
2020-04-27 quant-ph
A versatile source of polarisation entangled photons for quantum network applications
我们报告了一个通用的和实用的方法产生高品质的偏振纠缠在一个完全导波的方式。我们的设置依赖于一个高亮度0型波导发生器产生成对的光子在电信波长与先进的能量时间偏振转录。后者能够创建任何纯偏振纠缠态,并允许操纵单光子带宽,可以在五个数量级上随意选择,范围从几十MHz到几THz。我们在特定的频谱带宽,即25 MHz,540 MHz和100 GHz,实现了出色的纠缠度,证明了我们的方法的相关性。我们的方案是一个理想的候选人,广泛的网络应用,从密集分复用量子密钥分发,以预示着光量子存储器和中继器。
2012-12-27 physics.optics quant-ph
Experimental storage of photonic polarization entanglement in a broadband loop-based quantum memory
本研究实验验证了一种基于环路的宽带量子存储器,成功存储偏振纠缠光子对中的一个光子,并通过贝尔不等式测试确认其维持纠缠的能力,实现了基本的纠缠分发协议。
2023-09-27 quant-ph
Entanglement certification in bulk nonlinear crystals for degenerate and non-degenerate SPDC: spectral filter effects on transverse spatial correlations
Qatar Center for Quantum Computing, College of Science and Engineering, Hamad Bin Khalifa University(卡塔尔量子计算中心,科学与工程学院,哈马德·本·哈利法大学)
研究了非线性晶体中退相干和非退相干SPDC过程的频谱滤波对横纵空间相关性的影响,发现远场中退相干条件的动量宽度受泵浦限制,而非退相干条件的动量宽度随带宽增加而单调增长,且走偏轴对动量宽度的敏感性远高于非走偏轴。
2026-04-10 quant-ph
Flexible entanglement-distribution network with an AlGaAs chip for secure communications
量子通信网络能够实现从高度安全通信到时钟同步和分布式量子计算的应用。小型化、灵活和具有成本效益的资源将是确保此类网络在向大规模部署基础设施发展时可扩展性的关键因素。在这里,我们通过将片上、电信波长、宽带纠缠光子源与工业级灵活网格波分复用技术相结合,将这些元素结合在一起,以展示资源优化的量子网络拓扑中多达8个用户之间的可重构纠缠分布。作为一个基准应用程序,我们使用量子密钥分发,并显示低错误和高密钥生成率在几个频率信道,在对称和非对称的大城市距离光纤链路,包括有限尺寸的影响。通过调整带宽分配到特定的网络约束,我们也说明了我们的配置灵活的联网能力。再加上我们的半导体源通过商业复用技术在60 nm带宽上分发密钥的潜力,这些结果为部署可扩展的量子网络架构提供了一条有前途的途径。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Broadening the bandwidth of entangled photons: a step towards the generation of extremely short biphotons
我们展示了一种技术,允许完全控制纠缠光子的带宽独立的频带的兴趣和非线性晶体。我们表明,这种技术允许产生几乎变换限制的双光子与几乎一个倍频程的带宽(数百太赫兹),这对应于相关时间只有几个飞秒。该方法为研究阿秒纠缠光子量子光学提供了一个有力的工具。该技术也可以用来产生具有非常高的纠缠度的成对光子。
2008-07-25 quant-ph
Simultaneously Minimizing Storage and Bandwidth Under Exact Repair With Quantum Entanglement
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
本文研究了在量子纠缠辅助分布式存储系统中,通过精确修复实现存储和带宽的最小化,基于经典乘积矩阵框架和CSS稳定器形式化方法。
2026-05-12 cs.IT cs.NI eess.SP
Integrated photonic platform with high-speed entanglement generation and witnessing
本研究在硅光子芯片上实现基于诱骗态技术的多轨单光子纠缠产生与验证,采用12.5 GHz带宽片上平衡零拍探测器室温运行,经损耗补偿后保真度达92%、CHSH违反下界2.59,为集成室温量子光子系统提供可行方案。
2025-10-06 quant-ph
Experimental entanglement generation for quantum key distribution beyond 1 Gbit/s
高性能的光子纠缠源是量子通信中许多应用不可或缺的资源,最著名的是量子密钥分发。然而,到目前为止,还没有一个源被证明同时表现出千兆安全密钥速率所需的高对创建速率,宽带宽,良好的状态保真度和低固有损耗。在这项工作中,我们首次提出了一种在电信波长下的偏振纠缠光子对源,它涵盖了现实世界量子密码应用的所有需求,从而实现了超过1 Gbit/s的前所未有的量子安全密钥速率。我们的资源旨在最佳地利用最先进的电信设备和检测系统。后者的任何技术改进将导致更高的速率,而无需修改源。我们讨论了使用的波长复用方法,包括它的多用户量子网络的潜力和它的基本限制。我们的来源为接近当今互联网带宽的高速量子加密铺平了道路。
2022-09-26 quant-ph
Entanglement distribution and quantum storage of more than 8000 modes over a metropolitan network
University of Geneva(日内瓦大学);Aalto University(阿尔托大学);Chimie ParisTech, PSL University, CNRS, Institut de Recherche de Chimie Paris(巴黎高等化学学院,PSL大学,法国国家科学研究中心,巴黎化学研究 institute)
该研究开发了含特定多模量子存储器的量子中继器节点,通过施密特分解定量测量时间模式容量,在都市光纤网络中实现了超8000个模式的纠缠分发与存储,为实用量子通信提供了支持。
2026-08-14 quant-ph
High-speed quantum networking by ship
网络纠缠是大量量子计算和通信协议的重要组成部分。光纤衰减和不可克隆定理阻止了量子信号的长距离直接传输,这推动了量子中继器的发展,旨在净化纠缠,扩大其范围。量子中继器已经在短距离上得到了验证,但具有高带宽的纠错全球中继器网络需要新技术。在这里,我们展示了安装在货物集装箱中并由船舶携带的纠错量子存储器可以在本地网络之间提供灵活的连接,从而实现比以前提出的更高带宽的全球距离的低延迟,高保真量子通信。随着具有足够保真度的技术的演示,以实现拓扑纠错,量子存储器的实现是触手可及的,并且带宽随着制造的改进而增加。我们的量子网络方法避免了中继器部署的技术限制,为全球量子互联网提供了一条替代路径。
2016-10-12 quant-ph
High-rate sub-GHz linewidth bichromatic entanglement source for quantum networking
本文研究基于热铷蒸气四波混频的高速率双色纠缠源,实现795 nm和1324 nm光子对,光纤内生成速率超过10^7 /s,为可扩展量子网络提供关键技术支持。
2023-04-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Distributed entanglement generation between continuous-mode Gaussian fields with measurement-feedback enhancement
本文研究了两个空间上相距很远的振子系统通过高斯场连接的方案,并研究了两个连续模输出的高斯场在振子辐射下的分布式纠缠产生。结果表明,在非局域有效纠缠操作下,采用测量反馈控制可以增强输出光场之间的类爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)纠缠.传播延迟和损失的影响,在两个振荡器互连的领域,以及系统中的其他损失的影响,也被认为是。特别地,对于一定范围的时间延迟,测量反馈控制器能够保持闭环系统的稳定性和纠缠增强,但可实现的增强仅在与时间延迟的长度相称的较小带宽上。
2012-09-26 quant-ph
Long-distance distribution of qubit-qubit entanglement using Gaussian-correlated photonic beams
利用非简并参量放大器的输出光场驱动远距离量子比特,研究了大量子网络中纠缠的确定性产生和分布。在这种情况下,放大器产生一个连续的高斯双模压缩态,它充当量子比特的量子相关库,并将它们松弛到一个高度纠缠的稳态。在这里,我们感兴趣的最大量的纠缠和最佳纠缠产生率,可以实现与此计划在现实条件下,特别是考虑到有限的放大器带宽,波导损耗和传播延迟。通过将全网络的精确数值模拟与近似解析结果相结合,我们预测了放大器的最佳工作点以及各种条件下相应的量子比特-量子比特纠缠。我们的研究结果表明,这种高斯到离散变量纠缠的被动转换提供了一个强大的和实验上非常有吸引力的方法来操作大型光学,微波或混合量子网络,目前正在开发有效的参量放大器。
2022-07-01 quant-ph
Resilient Entanglement Distribution in a Multihop Quantum Network
本研究提出多跳量子网络架构,在橡树岭实验室实现六节点纠缠分发,采用波长选择开关和链路恢复机制,提升覆盖、弹性与可靠性。
2024-07-29 cs.NI physics.optics quant-ph
A non-adiabatic approach to entanglement distribution over long distances
研究了囚禁原子量子存储器(即光腔中的单原子)之间的纠缠分布。在大多数情况下,纠缠分布的速率取决于传输的单光子的状态可以转移到被困原子的效率。这种加载效率分析研究了两个级别,$V$ -级别,$Λ$ -级别,和双$Λ$ -级别的原子配置通过系统水库的方法。提出了一种非共振非绝热加载$Λ$级囚禁原子存储器的方法,并确定了实现高加载概率的原子-光耦合率和输入光子带宽之间的折衷。非绝热方法允许使用广泛类别的光源,并且在某些情况下,它提供比通过绝热加载机制可以实现的系统吞吐量更高的系统吞吐量。分析扩展到两个双$Λ$囚禁原子存储器的情况下,由偏振纠缠双光子照明。
2007-01-08 quant-ph
Remote distribution of non-classical correlations over 1250 modes between a telecom photon and a $^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_{5}$ crystal
量子中继器的基础上预示着纠缠需要量子节点,能够产生多模量子关联之间的存储器和电信光子。通信速率与模式的数量呈线性关系,但高度多模量子存储仍然具有挑战性。在这项工作中,我们展示了一个原子频率梳量子存储器的时域模式容量为1250模式和带宽为100 MHz,据我们所知,最大数量的模式存储在量子制度。该存储器基于掺杂有$^{171}Yb^{3+}$离子的$Y_{2}SiO_{5}$晶体,具有979 nm的存储波长。存储器与979和1550 nm处的非简并光子对源接口,其带宽与量子存储器匹配。我们得到强的非经典的二阶交叉相关的所有模式,存储时间高达$25$ $μs$。在释放存储光子之前,通信光子通过5公里的光纤传播,这是基于纠缠和前馈操作的量子中继器的关键能力。在这个实验的基础上,应该允许远程量子节点之间的纠缠分布,由于多模容量高,速率提高。
2022-05-03 quant-ph
Coexistence of multiuser entanglement distribution and classical light in optical fiber network with a semiconductor chip
本文提出一种具有高模态重叠的半导体芯片以直接产生宽带偏振纠缠,在42 nm带宽内保真度超96%,并实现了与经典光共存的三用户连续量子纠缠分发,完成了安全密钥建立、图像加密及量子秘密共享,为兼容现实光纤网络的实用多方量子通信铺平道路。
2023-09-26 quant-ph
A Reconfigurable Quantum Local Area Network Over Deployed Fiber
实用的量子网络架构对于扩展量子资源的连接至关重要。然而,到目前为止,量子网络测试平台尚未充分利用现代光波通信的全部功能,例如灵活的网格带宽分配。在这项工作中,我们第一次在部署的网络中实现灵活的网格纠缠分布,通过全球定位系统(GPS)连接三个不同校园建筑物中的节点。我们量化的质量的分布式极化纠缠通过对数负,它提供了一个通用的度量纠缠比特每秒的链路性能。在演示了我们的八个动态可重构信道的两个分配的成功纠缠分布后,我们演示了远程状态准备-部署光纤上的第一个实现-展示了一个可能的量子协议,该协议由分布式纠缠网络实现。我们的研究结果实现了一个先进的范例,在不断增加的复杂性和服务需求的量子网络中管理纠缠资源。
2021-02-26 quant-ph
Autonomous Distribution of Programmable Multiqubit Entanglement in a Dual-Rail Quantum Network
本研究提出一种双轨波导QED装置下的全自主可扩展方案,利用非简并参量放大器的关联光子驱动量子比特生成可调多体纠缠稳态,制备时间至多随系统规模线性增长,为大型量子网络分发即用型纠缠态提供新路径。
2024-01-26 quant-ph
Entanglement distribution over metropolitan fiber using an on-chip broadband polarization entangled photon source
Nanjing University(南京大学)
本文利用基于SOI平台的片上宽带硅纳米线双光子偏振纠缠源,在30公里城域光纤上实现了纠缠分发,并观测到CHSH不等式违反27.8个标准差,展示了硅光子技术在量子网络中的可扩展性。
2026-06-23 quant-ph
Daylight entanglement-based quantum key distribution with a quantum dot source
基于量子纠缠的量子密钥分发可以实现可信无节点网络和长距离的安全通信。虽然在光纤和自由空间中都有实现,但由于环境因素,后一种方法通常被认为是具有挑战性的。在这里,我们实现了量子通信协议在白天首次使用量子点源。这项技术在更窄的光谱带宽方面具有优势-有利于过滤阳光-并且在峰值亮度下可以忽略不计的多光子发射。我们演示了在不同的光照和天气条件下,在城市270米长的自由空间光链路上连续运行三天半的过程。
2022-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian thermal reservoirs for autonomous entanglement distribution
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften(瓦尔特·迈斯纳研究所,巴伐利亚科学院);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC(西班牙国家科学研究委员会基础物理研究所)
本文提出一种利用非马尔可夫热浴生成两个分离量子比特间稳态纠缠的新方案,通过减少热源带宽使量子比特从分离态进入纠缠稳态,揭示了非马尔可夫性在量子通信中的应用。
2026-04-10 quant-ph