Telecom-compatible cross-band quantum memory via dual photon modes dark-state polaritons
提出基于$^{87}$Rb双光子模式暗态极化子的量子存储协议，实现795 nm与1324 nm双向跨频段存储，为免频率转换的量子网络接口提供新途径。
2025-10-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Telecom-compatible polarization-to-time-bin conversion of atom-photon entanglement for heterogeneous quantum networks
Universität des Saarlandes（萨尔兰大学）；Zentrum für Quantentechnologien (QuTe)（量子技术中心）；Institut für Quantentechnologien, DLR（德国航空航天中心量子技术研究所）
该研究演示了一种可将原子波长偏振编码的原子-光子纠缠转换为电信C波段时间-bin编码的接口，其保真度达96.3(4.2)%，为异构量子网络提供关键构建模块。
2026-08-03 quant-ph
Coherence time of over a second in a telecom-compatible quantum memory storage material
光的量子存储器将是未来远程量子通信网络的基本组成部分。这些存储器通过将光的量子态可逆地映射到材料系统的量子跃迁上来操作。对于网络，这些跃迁的量子相干性时间必须比网络传输时间长，对于全球通信网络大约为100 ms。由于缺乏合适的存储材料，在1550 nm光纤通信频带中操作且存储时间大于1 μ s的量子存储器尚未被证明。在这里，我们描述了$^{167}$ Er $^{3+}:$ Y $_{2}$ SiO $_{5}$在高磁场中的自旋动力学，并证明这种材料具有在1550 nm通信波段的实用量子存储器的特性。我们观察到1.3秒的超精细相干时间。此外，我们证明了整个合奏到一个单一的超精细状态，第一次这样的演示在稀土系统和宽带自旋波存储的要求有效的光泵浦。该材料在1538 nm处的吸收率为70 dB/cm，并且$Λ$ -跃迁能够实现自旋波存储，是在电信波长处被确定为高效宽带量子存储器的第一候选材料。
2018-04-26 quant-ph
Quantum memory for light: large efficiency at telecom wavelength
我们在掺铒固体中实现ROSE协议，与电信范围兼容。ROSE方案是标准2脉冲光子回波的适应，以使其适合于量子存储器。我们观察到的效率为40%，通过使用特定的方向的光偏振，磁场和晶轴的前向方向。
2013-12-03 quant-ph
Quantum Teleportation from Telecom Photons to Erbium-ion Ensembles
Nanjing University（南京大学）
利用芯片级氮化硅微谐振器产生窄带纠缠光子，在电信C波段实现了从光子到固态量子存储器（铒离子系综）的量子隐形传态，保真度超过经典极限。
2026-06-23 quant-ph
Fast quantum dot single photon source triggered at telecommunications wavelength
我们演示了一个量子点单光子源在900 nm触发在300 MHz的连续波电信波长的激光器，然后由电光调制器。该量子点由芯片上产生的二次谐波辐射激发，通过围绕InAs量子点的GaAs光子晶体腔共振增强。我们的研究结果表明，一个路径的实现与波长兼容的速度超过1 GHz的量子点单光子源。
2010-12-20 physics.optics quant-ph
Telecom-Wavelength-Compatible Quantum Information Transcription Using Nitrogen-Vacancy Centers
Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）；HUN-REN-BME Condensed Matter Research Group, Budapest University of Technology and Economics（匈牙利研究网络-布达佩斯技术与经济大学凝聚态研究组）；Institute for Solid State Physics and Optics, HUN-REN Wigner Research Centre for Physics（固体现象与光学研究所，匈牙利研究网络维格纳物理研究中心）；Faculty of Physics and CENIDE, University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学物理学院与CENIDE）；Stavropoulos Center for Complex Quantum Matter, Department of Physics and Astronomy, University of Notre Dame（圣母大学物理与天文学系斯塔夫罗普洛斯复杂量子物质中心）
研究通过红外单线态过渡实现NV中心量子态转录，建立高保真度的电信波长光学读出路径，实现钻石自旋量子比特与通信基础设施的直接接口。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Demonstration of a Monolithic and Fully Telecom-Fiber-Compatible Tunable Source of Polarization Entangled Photon Pairs Based on a van der Waals Material
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；Fraunhofer-Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所IOF）；Max Planck School of Photonics（马克斯·普朗克光子学院）
利用3R-MoS₂薄膜的对称性，通过泵浦偏振调控产生两种贝尔态和共偏振光子对，实现光纤集成可调谐纠缠源，CAR达8.3×10³。
2026-06-23 quant-ph
Multiplexed telecom-band quantum networking with atom arrays in optical cavities
实现与电信波段操作和大规模量子信息处理兼容的基于物质的量子比特的量子网络节点是一个突出的挑战，限制了基本量子网络的潜力。我们提出了一个平台，用于将包括中性原子阵列的量子处理器与多路复用网络架构中的电信波段光子进行接口。使用大的原子阵列而不是单个原子减轻了双向通信的有害影响，并将两个节点之间的纠缠率提高了近两个数量级。此外，该系统同时提供了在每个节点内执行高保真确定性门和读出的能力，为量子中继器和纯化协议打开了大门，以分别增强网络的长度和保真度。使用中间节点作为量子中继器，我们证明了基于现实假设在大约1500公里范围内进行纠缠分发的可行性，为跨大陆网络提供了蓝图。最后，我们证明了我们的平台可以在大城市的距离上分布大约25个Bell对，这可以作为分布式容错量子计算机的骨干。
2021-07-09 physics.atom-ph quant-ph
High quality asynchronous heralded single photon source at telecom wavelength
我们报道了一个基于自发参量下转换的异步预示单光子源的实验实现和表征。在1550 nm处的光子被预示为在单模光纤内具有超过60%的概率，并且与泊松光源相比，多光子发射概率降低高达600倍。这些品质因数，连同所预示的光子的电信波长的选择与需要非常有效和鲁棒的单光子源的实际应用兼容。
2004-09-02 quant-ph
Interference with a Quantum Dot Single-Photon Source and a Laser at Telecom Wavelength
不同光源发射的光子的干涉是光子量子信息广泛应用的基本要求。这些应用中有许多是在量子通信中，需要在标准电信波长下运行，以最大限度地减少光子损失的影响，并与现有基础设施兼容。在这里，我们证明了第一次的量子干涉的电信波长的光子从InAs/GaAs量子点单光子源和激光器，朝着这样的应用程序的重要一步。结果与理论模型吻合良好，表明干涉光子具有高度的不可分辨性。
2015-07-10 quant-ph
Scalable and telecom single-erbium system with record-long room-temperature quantum coherence
College of Nanotechnology, Science, and Engineering (CNSE), Department of Nanoscale Science and Engineering, University at Albany (UAlbany)（奥尔巴尼大学纳米技术、科学与工程学院）
本文提出了一种基于CMOS的单铒离子四态系统，实现了室温下超长的光学相干时间，突破了传统低温环境的限制，并展示了无背景的单光子发射技术。
2026-10-20 quant-ph
Single-photon stimulated four wave mixing at telecom band
单光子受激四波混频（StFWM）过程在光子量子信息处理、光通信技术和集成光电子技术等方面具有巨大的应用潜力。在本文中，我们演示了单光子StFWM过程中的一段光纤，种子光子产生的自发四波混频过程（SpFWM）。通过时间分辨的四光子符合测量和不同种子抽运延迟下四光子符合计数的变化证实了单光子StFWM的效果。根据实验结果，分析了基于该工艺的量子克隆机的潜在性能。
2016-07-15 quant-ph
A telecom-wavelength atomic quantum memory in optical fiber for heralded polarization qubits
基于光子的量子信息处理有望产生包括光学量子计算、量子密码学和分布式量子网络在内的新技术。电信波长的偏振编码光子为这些技术的实际实现提供了一个引人注目的平台。然而，尽管在构建与该平台兼容的基本组件方面取得了重要的成功，包括纠缠光子源、有效的单光子检测器和片上量子线路，但是缺少的元件是原子量子存储器，其直接允许在电信波长光子的偏振度中编码的量子态的可逆映射。在这里，我们展示了量子存储和检索的偏振态的预示单光子在电信波长通过实施原子频率梳协议在一个合奏的铒原子掺杂到光纤中。尽管在我们的原理证明演示中存在局限性，例如存储效率和存储时间小，但我们的宽带光物质接口揭示了在未来量子信息处理中使用的潜力。
2015-06-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Telecom-band integrated multimode photonic quantum memory
针对大容量兼容光纤通信的量子网络需求，团队在激光直写Er³⁺:LiNbO₃波导芯片上实现电信波段光纤集成多模单光子量子存储，可存330个时间模式，符合率提升167倍，推动集成光子量子网络发展。
2023-06-14 quant-ph
Storing a single photon as a spin wave entangled with a flying photon in telecomband
量子存储器是量子通信和可扩展线性量子计算的重要组成部分。存储双色纠缠光子，其中一个光子在远距离通信波长，另一个光子与量子存储器兼容，对于借助量子中继器实现基于光纤的长距离量子通信具有很大的优势。在这里，我们报道了一个在冷原子系综中将与处于偏振态的通信光子纠缠的光子存储为原子自旋波的实验实现，从而建立了通信带光子与原子系综存储器在偏振自由度上的纠缠。重构的密度矩阵和对Clauser Horne Shimony Holt不等式的破坏清楚地表明了量子纠缠在存储过程中的保持。我们的结果对于建立基于冷原子系综的长距离量子网络是非常有希望的。
2016-02-11 quant-ph
GHz-clocked teleportation of time-bin qubits with a telecom C-band quantum dot
隐形传态是量子力学的一个基本概念，在通过量子中继节点扩展量子通信信道的范围方面具有重要应用。为了与诸如通过光纤网络的安全量子密钥分发之类的现实技术兼容，这样的中继节点必须以GHz时钟速率操作，并在1550 nm左右的低损耗电信频带中接受时间仓编码的量子比特。在这里，我们表明，InAs/InP液滴外延量子点，其子泊松发射近1550 nm的理想适合实现这种技术。为了在GHz时钟速率下创建必要的按需光子发射，我们开发了一种灵活的脉冲光激发方案，并证明了快速驱动条件与低多光子发射速率兼容。我们进一步表明，即使在这些驱动条件下，从双激子级联获得的光子对显示接近90%的纠缠保真度，可比的连续波激发下获得的值。利用非对称马赫-曾德尔干涉仪和我们的光子源，我们最终构建了一个能够接收和发送时间仓编码光子的时间仓量子比特量子中继，并证明了$0.82\pm0.01$的平均隐形传态能力，超过经典极限近10个标准差。
2020-01-20 quant-ph
Quantum-dot based telecom-wavelength quantum relay
用于长距离和防攻击的量子通信网络的量子中继器的开发利用弱相干激光脉冲进行操作，对于大多数实际实现，需要具有固有单光子发射的电信波长处的纠缠光子源。使用半导体量子点发射纠缠光子对在电信O波段，我们首次证明了量子中继满足这两个条件。该系统实现了94.5%的最大保真度的标准4状态协议的实施与激光器产生的输入状态。我们进一步研究了对窄带输入频率失谐的鲁棒性，并对传送器进行了过程层析成像，揭示了任意纯输入状态的操作，平均门保真度为83.6%。结果突出了半导体光源用于紧凑和强大的量子中继技术的潜力，与现有的通信基础设施兼容。
2017-04-25 quant-ph
Purcell enhancement of erbium ions in TiO$_{2}$ on silicon nanocavities
具有光通信跃迁的孤立固态原子缺陷是长距离量子通信网络中理想的量子光子发射源和自旋量子比特。原型电信缺陷，如铒遭受差的光子发射率，需要使用谐振光学腔的光子增强。许多传统的铒离子主体不适合与现有的集成光子平台直接结合，限制了基于量子位的器件的可扩展制造。在这里，我们提出了一种可扩展的方法，通过使用掺铒钛白薄膜上的绝缘体上硅衬底上生长的CMOS兼容的电信量子比特。从这种异质结构，我们已经制造了一维光子晶体腔，表现出超过$5\times10^{4}$和相应的Purcell增强的铒合奏超过200的光发射率的品质因数。这种易于制造的材料平台代表了在与成熟硅技术兼容的可扩展量子位架构中实现电信量子存储器的重要一步。
2022-04-21 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Plug-&-play generation of non-Gaussian states of light at a telecom wavelength
这项工作标志着在连续变量制度的实用量子光学技术的重要进展，因为它显示了实验的可行性，其中非高斯状态生成完全依赖于即插即用组件从引导波动光学技术。这一策略在实验上得到了证实，实验中采用了基于从压缩真空中减去单光子的方法制备低振幅薛定谔猫态。实验的所有阶段都是基于现成的光纤组件。这导致了一个稳定，紧凑，易于重新配置的实现，完全兼容现有的光纤网络，更一般地说，与未来的实验室外的应用。
2022-05-31 quant-ph
Directional telecom photons from a chirally coupled quantum dot
Queen’s University（女王大学）；National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
研究旨在创建工作于电信波长的手性量子界面，通过将InAs量子点与InP微盘连接，利用强磁场调节量子点跃迁，实现了近乎理想的手性量子耦合，为集成光子器件的量子信息处理提供了支持。
2026-07-27 quant-ph
Experimental generation of tripartite telecom photons via an atomic ensemble and a nonlinear waveguide
非经典多光子态和非经典数态由于其在基础量子力学测试、量子精密测量和量子计算中的广泛应用而受到人们的广泛关注，因此在实验上产生非经典多光子态和非经典数态是一个长期的目标。本文利用热原子系综中的自发拉曼散射过程与周期极化非线性波导中的自发参量下转换过程级联，制备了三重态光子，观察到了三重态光子的强时间相关性。我们的实验代表了不同阶次的非线性过程和不同的物理系统的第一次组合，显示了这种复合系统在这一研究方向的可行性。此外，所制备的真三重态光子全部在电信波段，适合于光纤中的长距离量子通信。
2015-01-12 quant-ph
Stark Tuning and Charge State Control in Individual Telecom C-Band Quantum Dots
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；EPSRC National Epitaxy Facility, University of Sheffield（EPSRC外延设施，谢菲尔德大学）
本研究通过强场调谐和电荷态控制实现了电信C波段量子点的单光子发射，为长距离量子通信提供了新途径。
2025-12-29 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Storage and retrieval of heralded telecommunication-wavelength photons using a solid-state waveguide quantum memory
大规模量子网络将使用波长相同的光子，通过光纤通道在远程测量、存储和处理节点之间交换量子信息。与双波长光子兼容的量子存储器是构建这种量子网络的关键要素。在这里，我们展示了使用固态波导量子存储器的存储和检索预示着1532 nm波长的光子。预示的光子是来自光子对源，是基于参数下转换，和我们的量子存储器是基于6 GHz带宽的原子频率梳使用低温冷却的掺铒锂铌酸盐波导的非均匀加宽的吸收线制备。使用不同的磁场下的持续光谱烧孔，我们确定的存储器是由人口转移到铌和锂核自旋水平。尽管存储时间和效率有限，但我们的演示代表了在电信频段运行的量子网络和使用行业标准晶体开发片上量子技术的重要一步。
2018-04-16 quant-ph
Cavity enhanced telecom heralded single photons for spin-wave solid state quantum memories
我们报告了一个预示窄带（3 MHz）单光子源兼容的固态自旋波量子存储器的基础上掺镨晶体。利用腔增强下转换产生了宽非简并窄带光子对。其中一个光子在电信波长处，作为预告信号，而预告的单光子在606 nm处，与Pr：YSO的光学跃迁共振。该光源的发光效率为28%，单模产生率超过2000对/mW。通过直接反聚束测量证实了预言场的单光子性质，测得的反聚束参数下降到0.010（4）。此外，我们详细研究光子交叉和自相关函数证明两个光子之间的非经典相关性。本文中提出的结果代表了显着的改进，在按需固态量子存储器中的单光子自旋波存储的演示，预示着电信光子提供了前景。
2016-08-31 quant-ph
Wafer-scale nanofabrication of telecom single-photon emitters in silicon
一个非常有前途的方法是使用量子光子集成电路（PIC），其中确定性光子源，可重构光学元件和单光子探测器单片集成在同一个硅芯片上。光通信O波段的单光子发射体，如G中心和W中心的隔离，最近已经在硅中实现。然而，在之前的所有情况下，单光子发射器都是在随机位置不受控制地创建的，这阻碍了它们的可扩展性。在这里，我们报告的可控制造的单一G和W中心的硅晶片使用聚焦离子束（FIB）的概率超过50%。我们还实现了一个可扩展的，宽束注入协议与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术兼容，在纳米尺度上的所需位置制造单个电信发射器。我们的研究结果为技术节点低于100 nm的工业规模光子量子处理器开辟了一条清晰且易于开发的途径。
2022-04-27 quant-ph
Certifying position-momentum entanglement at telecommunication wavelengths
成功利用高维量子相关性及其在电信基础设施中的集成对于提高鲁棒性和密钥生成速率的尖端量子技术至关重要。光子对的位置-动量Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）纠缠是研究这种高维量子关联的一个很有前途的方法。在这里，我们实验证明自发参量下转换（SPDC）产生的光子对的EPR相关的非线性晶体与0型相位匹配在电信波长的第一次。为了实验观察EPR纠缠，我们在信号和空闲模式的近场和远场平面上进行扫描测量。我们证明EPR相关性具有高达45个标准差的统计显著性。此外，我们确定我们的源形成的纠缠大于1，表明维度大于2。在1550 nm左右的电信波长下工作，我们的源与当今部署的电信基础设施兼容，从而为将高维纠缠源集成到量子通信基础设施中铺平了道路。
2022-01-10 physics.optics quant-ph
Long-distance multiplexed quantum teleportation from a telecom photon to a solid-state qubit
本文展示了一种从电信波长光子比特到固态量子存储器中物质比特的长距离量子隐形传态，采用主动前馈方案完成协议，并利用时间复用技术提升速率，与现有电信网络兼容，对长距离量子通信的发展具有重要意义。
2022-09-16 quant-ph
Engineering chlorine-based emitters in silicon carbide for telecom-band quantum technologies
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿罗森多夫亥姆霍兹中心）
在硅碳化物中工程化氯基发射体，用于实现电信波段量子技术，通过氯离子注入和退火制备出新型色心，具有强潜在应用价值。
2025-10-28 quant-ph
Optical Charge Injection and Full Coherent Control of Spin-Qubit in the Telecom C-band Emitting Quantum Dot
具有可操纵自旋量子位的固态量子发射器是量子通信应用的有前途的平台。虽然这种光-物质界面可以在许多系统中实现，但只有少数系统允许长距离量子网络所需的电信波段的光发射。在这里，我们提出并实现了一种新的光学活性的固态自旋量子位的基础上，在一个单一的InAs/GaAs量子点生长在InGaAs变质缓冲层发射光子在C-波段的限制的孔。我们使用外部磁场提升空穴的自旋简并，并演示了空穴注入，初始化，读出和完整的相干控制使用皮秒光脉冲。这些结果展示了一种新的固态自旋量子位平台，与现有的光纤网络兼容。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Telecom-band Hyperentangled Photon Pairs from a Fiber-based Source
超纠缠是指量子粒子在多个自由度上同时发生的独立纠缠，是一种强大的资源，可以用来进行有效的量子信息处理。在光子系统中，通常用于携带量子和经典信息的两个自由度（DoF）是偏振和频率，这要归功于它们在自由空间和光纤中传输的鲁棒性。光纤中产生的电信波段超纠缠光子特别令人感兴趣，因为它们与现有的光纤基础设施兼容，并且可以以最小的损耗分布在光纤网络上。在这里，我们实验证明了电信波段的双光子hyperentangled在偏振和频率自由度使用一个双极化石英光纤的产生，并观察纠缠并发0.95以上的偏振和频率自由度。此外，通过在一个实验中串联频率纠缠的Hong-Ou-Mandel干涉测试和偏振纠缠的全态层析成像，我们可以在偏振和频率自由度上同时证明纠缠。我们的超纠缠源产生的状态可以使协议，如密集编码和高维量子密钥分发。
2021-12-06 quant-ph
Telecommunications-band heralded single photons from a silicon nanophotonic chip
我们展示了在CMOS兼容的硅纳米光子器件中预示的单光子产生。耦合谐振器光波导（CROW）提供的强模式约束和慢群速度在电信波长处产生了大的四波混频非线性系数γ_eff ~4100 W^-1 m^-1。利用1549.6 nm的简并泵浦光进行自发四波混频，产生了1529.5 nm和1570.5 nm的光子对，符合与偶然比超过20。对信号光子（1529.5 nm）进行光子相关测量，探测到闲频光子（1570.5 nm），结果显示出反聚束效应，g^（2）（0）= 0.19 \pm 0.03。在硅平台内的单光子源的演示为未来的集成量子光子电路带来了希望。
2012-01-12 physics.optics quant-ph
Fine-grained All-fiber Nonlocal Dispersion Compensation in the Telecommunications O-Band
本文通过细粒度时间关联测量，在符合ITU-T G.652D标准的城域光纤上实现了接近仪器分辨率的非局域色散补偿，验证了1km级光纤增量部署的可行性。
2022-01-26 physics.optics quant-ph
Engineering telecom single-photon emitters in silicon for scalable quantum photonics
我们创建和隔离单光子发射器具有高亮度接近$10^5$计数每秒在商业绝缘体上硅（SOI）晶片。发射发生在红外光谱范围内，在电信O波段具有光谱窄的零声子线，即使在连续工作数天后也显示出高的光稳定性。发射体的来源归因于硅中与碳相关的色心之一，即所谓的G中心，允许用$^{12}$ C和$^{28}$ Si同位素进行纯化。此外，我们设想了一个高度相干的可扩展的量子光子平台的概念，其中单光子源，波导和探测器集成在SOI芯片上。我们的研究结果为实现与当今硅技术兼容的量子处理器、中继器和传感器提供了一条途径。
2020-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Design study for an efficient semiconductor quantum light source operating in the telecom C-band based on an electrically-driven circular Bragg grating
在1550 nm附近的低损耗波长区域发射的单光子和纠缠光子对的有效源的开发对于长距离量子通信至关重要。此外，直接光纤耦合和电载流子注入对于部署在与现有光纤基础设施集成的紧凑且用户友好的系统中是非常期望的。在这里，我们提出了一个详细的设计研究的圆布拉格光栅蚀刻在InP板和工作在电信C波段。这些器件能够同时增强X和XX谱线，对于1520-1580 nm波长范围，NA=0.65时的收集效率接近90%，Purcell因子高达15。我们还研究了单模光纤的耦合，在UHNA 4中超过70%。最后，我们提出了一个修改后的设备设计直接兼容的电载流子注入，报告Purcell因子高达20和收集效率在NA=0.65接近70%，整个电信C波段。
2022-03-17 physics.optics quant-ph
Vanadium spin qubits as telecom quantum emitters in silicon carbide
具有自旋寄存器的固态量子发射器是量子通信的有前途的平台，但很少在低损耗光纤网络所需的窄电信频带内发射。在这里，我们在碳化硅（SiC）中创建和隔离近表面的单一钒掺杂剂，在O波段（1278-1388 nm）具有稳定和窄的发射，亮度允许在晶圆级CMOS兼容材料中进行无腔检测。在钒系综中，我们表征了4 H-SiC和6 H-SiC中所有五个可用位点的复杂d1轨道物理。光学跃迁对来自局部硅和碳同位素的质量偏移敏感，从而实现光学分辨的核自旋寄存器。在基态和激发轨道态的光学检测磁共振揭示了各种超精细相互作用与钒核自旋和量子存储器的时钟跃迁。最后，我们展示了自旋态的相干量子控制。这些结果为固态电信发射体的量子应用提供了一条途径。
2019-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Telecom-to-Visible Quantum Frequency Converter on a Silicon Nitride Chip
本文提出首个氮化硅芯片上的可见光-电信波段量子频率转换器，利用布拉格散射四波混频实现1260 nm到698 nm的单光子上转换，并通过噪声抑制实现5%转换效率，为CMOS兼容量子网络器件奠定基础。
2025-05-15 physics.optics quant-ph
A high-resolution molecular spin-photon interface at telecommunications wavelengths
本文提出一种有机铒自旋量子比特，利用窄光学和自旋跃迁耦合，在电信波长下实现高分辨率自旋访问，并演示了光学自旋极化和读出，为可扩展集成分子量子技术开辟路径。
2025-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Narrowband Photon Pair Source for Quantum Networks
我们展示了一个紧凑的光子对源的基础上，在一个腔中的周期性极化的锂离子非线性晶体。腔参数的选择使得发射的光子对模式可以在电信超密集波分复用（U-DWDM）信道间隔的区域中匹配。这种方法提供了与标准电信网络兼容的高效、低损耗的模式选择。产生相干时间为8.6 ns（116 MHz）的光子，并证明其纯度。报道了134对（s.mW.MHz）$^{-1}$的源亮度。高纯度和与标准电信网络的兼容性对于复杂的量子通信网络非常重要。
2013-12-13 physics.optics quant-ph
Fiber-compatible photonic feed-forward with 99% fidelity
光子量子计算和量子互联网的建立都需要基于光纤的测量和前馈，以便与现有的基础设施兼容。在这里，我们提出了一个光纤兼容的测量和前馈方案，其性能是通过远程制备的单光子偏振态在电信波长的基准。对一个光子的投影测量的结果确定性地控制了第二个光子使用超快光学开关所采取的路径。通过在路径中放置校准良好的{bulk}无源偏振光学器件，在校正其他实验误差后，我们实现了（99.0 $\pm$ 1）%的测量和前馈保真度。我们的方法是有用的光子量子实验，包括计算，通信和隐形传态。
2021-01-06 quant-ph
Quantum storage of entangled telecom-wavelength photons in an erbium-doped optical fibre
未来量子互联网的实现需要在本地节点处理和存储量子信息，并使用自由空间和光纤链路将远程节点互连。光的量子存储器是这种量子网络的关键要素。然而，迄今为止，既没有报道用于在与标准电信光纤基础设施兼容的波长下操作的光的非经典状态的原子量子存储器，也没有报道量子存储器的基于光纤的实现。在这里，我们展示了存储和忠实的回忆的状态的1532 nm波长的光子，纠缠与795 nm的光子，在一个合奏的低温冷却铒离子掺杂到一个20米长的硅酸盐纤维使用光子回波量子存储协议。尽管目前效率和存储时间有限，但我们的宽带光物质接口使基于光纤的量子网络更接近现实。此外，它还有助于对非常规材料中的光-物质相互作用和集体原子效应进行新的测试。
2015-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
On-Demand Coherent Mapping of Telecom Optical States onto Erbium Hyperfine Spins
Northwestern University（西北大学）；Department of Electrical and Computer Engineering, Northwestern University（西北大学电气与计算机工程系）；Applied Physics Program, Northwestern University（西北大学应用物理项目）
在0.8K和1.1T下，利用经典光控制脉冲将集体光激发相干转移到铒超精细态，转移效率超12%，实现按需检索，并测量超精细布居寿命25秒和自旋波存储25微秒，为可扩展光纤兼容量子中继器架构奠定基础。
2026-06-16 quant-ph
Multimode Squeezed State for Reconfigurable Quantum Networks at Telecommunication Wavelengths
ICFO - Instituto de Ciencias Fotonicas, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究所）；Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, ENS-Université PSL, CNRS, Collège de France（卡斯勒布罗塞尔实验室，索邦大学，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，法兰西公学院）；Sorbonne Université, LIP6, CNRS（索邦大学，LIP6实验室，法国国家科学研究中心）
本研究提出了一种在电信波长下产生多模式压缩态的实验源，实现了多方纠缠和可重构性，为可扩展的连续变量量子信息协议奠定基础。
2024-02-02 quant-ph
Purcell-Enhanced Single Photons at Telecom Wavelengths from a Quantum Dot in a Photonic Crystal Cavity
本文研究 InAs/InP 量子点与光子晶体腔耦合，在电信 C 波段实现 Purcell 因子为 5、辐射寿命 340 ps 的单光子发射，并通过温度调谐在 25K 下保持单光子纯度，验证了无低温 C 波段单光子源的可行性。
2023-10-30 physics.optics quant-ph
Deep-Learning-Designed AlGaAs Interface Linking Trapped Ions to Telecom Quantum Networks
Université Paris Cité, CNRS, Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques（巴黎西岱大学）；Microsoft Azure Fiber（微软光纤）
本文提出利用深度学习设计AlGaAs波导微腔，实现1092nm与1550nm双频极化纠缠光子对，为困锁离子与电信网络的高效接口提供新方案。
2026-03-13 quant-ph
Gigahertz Clocked Quantum Key Distribution in Passive Optical Networks
提出了两种基于光纤的量子密钥分发系统的多用户方法，它们都与标准电信光纤兼容。
2006-05-04 quant-ph
A Universal All-Fiber Quantum Buffer for the Telecom Band
Università degli Studi di Pavia（帕维亚大学）
本文展示了一种基于主动开关双萨格纳克腔的全光纤量子缓冲器，在室温下实现0.46 dB超低损耗、超过18微秒存储时间及12.5 THz带宽，并支持时间、频率和偏振三种自由度的高保真存储，为全球光子量子网络部署扫清障碍。
2026-06-29 quant-ph
Engineering Near-Infrared Two-Level Systems in Confined Alkali Vapors
Ariel University（阿里埃勒大学）
在受限碱金属蒸气中实现近红外双能级系统，通过限制几何结构抑制光学泵浦，实现可控光-物质相互作用。
2026-01-22 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Distribution of Telecom Entangled Photons through a 7.7 km Antiresonant Hollow-Core Fiber
本研究首次通过7.7 km反谐振空芯光纤在1550 nm波段实现纠缠光子分发，验证其适用于长距离量子通信，且其低延迟、低色散特性可提升时间片量子密钥分发的安全密钥率。
2024-06-21 quant-ph
High-quality photonic entanglement for wavelength-multiplexed quantum communication based on a silicon chip
报道了一种基于CMOS兼容硅光子环形腔四波混频的能量时间纠缠光子对源。经过适当的优化，在$\rm 500\,μW$泵浦功率下，该光源具有400对纠缠光子/s/MHz的高光谱亮度.此外，谐振器已经被设计成产生与标准电信密集波分复用器兼容的频率梳结构。我们证明了高纯度的能量-时间纠缠，即，没有光子噪声，在电信C波段中的各种信道对之间具有接近完美的原始噪声（$>$ ~98\%）。这样一个紧凑的源代表了一条通往更复杂的量子光子电路的道路，专用于量子通信系统。
2017-02-08 physics.optics quant-ph
Converting microwave and telecom photons with a silicon photonic nanomechanical interface
实用的量子网络需要低损耗和抗噪声的光互连以及用于纠缠蒸馏和分布式量子计算的非高斯资源。后者可以由超导电路提供，但是-尽管不断努力和快速进展-现有的微波和光域接口解决方案缺乏可扩展性或效率，并且在大多数情况下转换噪声是未知的。在这项工作中，我们利用硅光子学，腔光学力学和超导电路的独特机会，展示了一个完全集成的，相干的换能器连接微波X和电信S波段的总（内部）双向转换效率为1.2%（135%）在毫开尔文温度。耦合仅依赖于由两个硅纳米梁的飞秒级运动介导的辐射压力相互作用，并且包括约20 dB的光机械增益。该芯片级器件由CMOS兼容材料制成，并在亚瓦特泵浦功率下实现低至16 $μ$ V的V $_π$。这种高能效、超灵敏和高度集成的混合互连可能会找到从量子通信和RF接收器到磁共振成像的应用。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Frequency Conversion of $μs$-long Photons from the Visible to the Telecom-C-Band
本研究实现了与Pr³⁺:Y₂SiO₅量子存储器兼容的微秒级单光子级脉冲从可见光到电信C波段的高信噪比差频转换，为量子存储与量子处理节点的接口提供了可行方案。
2025-02-24 quant-ph
High-dimensional decoy-state quantum key distribution over 0.3 km of multicore telecommunication optical fibers
多路复用是一种增加通信系统传输容量的策略。它由在同一数据信道上组合多个信号组成，在经典通信中非常成功。然而，增强通道的使用在量子通信（QC）中仅达到有限的实用性，因为它需要对更高维度的量子系统进行复杂的操纵。人们正在努力使用编码到单光子横向动量中的高维量子系统来实现QC，但到目前为止，还没有任何方法被证明与现有的电信基础设施完全兼容。在这里，我们克服了这样的技术挑战，并证明了一个稳定和安全的高维诱饵态量子密钥分发会话超过0.3公里长的多芯光纤。高维量子态定义在多个核心模式可用于光子传输的光纤，和诱饵状态分析表明，我们的技术，使一个积极的秘密密钥生成速率高达25公里的光纤传播。最后，我们展示了我们的结果如何建立一个由自由空间和光纤链路组成的高维量子网络
2016-10-07 quant-ph
Telecom-Integrated Photonic Memory Operating Near the Mechanical Ground State
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Xihua University（西华大学）；Southwest Institute of Technical Physics（西南技术物理研究所）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Ministry of Education, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学教育部量子物理与光量子信息重点实验室）；Institute of Electronics and Information Industry Technology of Kash（喀什电子信息产业技术研究所）
本文展示了一种基于光机械诱导透明、在机械基态附近运行的片上电信波段光子存储器，实现了少光子水平存储和按需检索，声子占据数低至0.32，为可扩展量子网络奠定基础。
2026-09-09 physics.optics quant-ph
