Go and return propagation of biphotons in fiber and polarization entanglement
纠缠光子在光纤中的传输是实现量子通信协议的基本问题之一。当考虑偏振态纠缠时，就出现了补偿光纤对光子偏振态影响的问题。在本文中，我们展示了一个有效的解决方案，法拉第镜允许消除不希望的影响，在光纤中的偏振漂移。这种技术被应用到一个协议，用于产生贝尔态的一个狭窄的时间选择的二阶强度关联函数。
2006-10-21 quant-ph
Nonlinear transmission through a tapered fiber in rubidium vapor
由于铷原子在光纤表面上的积累，被铷蒸气包围的亚波长直径锥形光纤在高原子密度下会经历透射的显著降低。在这里，我们展示了使用锥形内引导的光来控制这些透射变化的能力。我们观察到通过锥形光纤的传输是入射功率的非线性函数。这种效应还可以允许强控制光束改变弱探测光束的透射。
2008-12-01 quant-ph
Decoherence-free subspace and entanglement sudden death of multi-photon polarization states in fiber channels
该研究分析光纤信道中 PMD 与 PDL 对 GHZ、W 多光子偏振纠缠态的作用，揭示三粒子系统的 ESD 与 DSF，并推广到任意光子数情形。
2022-12-15 quant-ph
Multimode ion-photon entanglement over 101 kilometers of optical fiber
该研究构建基于囚禁离子的三量子比特量子网络节点，实现各量子比特与经过101公里光纤的光子纠缠，并证明多模方案可提高远程纠缠分发速率。
2023-08-17 quant-ph
Entanglement Distribution over a Polarization-Stabilized Aerial Fiber
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Joint Quantum Institute, University of Maryland（马里兰大学联合量子研究所）；Morgan State University（摩根州立大学）；Qunnect Inc.（Qunnect公司）
本研究在极化稳定空中光纤上实现偏振纠缠光子的分布，通过极化稳定技术获得每秒1500个光子对的速率，并观测到CHSH不等式违反S=2.34。
2026-01-16 quant-ph
Deterministic spin-photon entanglement from a trapped ion in a fiber Fabry-Perot cavity
高效网络节点的开发是实现量子网络的关键要素，量子网络有望实现分布式量子计算或可证明安全通信等强大功能。我们报告的量子网络节点的实现使用内基于光纤的法布里-珀罗腔的捕获离子。我们表明，在$ 91.2(2) $ \，\%的高保真度之间的被困Yb-离子和光子发射到谐振腔模式的确定性纠缠的产生。对于$ 2.5 \cdot 10^{-3}$的Single Shot，我们实现了产生和检测纠缠的成功概率，导致62，Hz的纠缠速率。
2020-05-18 quant-ph
Entanglement distribution over 300 km of fiber
我们报道了在300公里长的光纤中时间仓纠缠光子对的分布。我们实现了这一点，通过使用高速和高信噪比纠缠产生和评估设置，包括周期性极化的锂酸盐波导和超导单光子探测器。观察到的双光子干涉条纹的可见度为84%。我们证实了贝尔不等式的2.9个标准差的违反。
2013-10-21 quant-ph
Fully automated entanglement-based quantum cryptography system for telecom fiber networks
提出了一种基于偏振纠缠的通信光纤量子密钥分发系统。在实验室中演示了长达50公里的QKD交换，安全密钥速率为550 bit/s。该系统结构紧凑，便携式，具有用于偏振、同步和光子耦合的全自动启动和稳定模块，可进行手动操作。在16 km长的光纤中实现了稳定可靠的密钥交换。在这个光纤网络中，我们在两周内实现了平均密钥速率为2000 bit/s的自动密钥生成，而无需人工干预。在此期间，该系统的平均纠缠可见性为93%，突出了基于纠缠的量子密码学的技术水平和稳定性。
2009-04-30 quant-ph
Quantum entanglement distribution with 810 nm photons through telecom fibers
我们演示了波长为810 nm的偏振纠缠光子通过标准通信光纤的分布。这种技术允许在已建立的光纤基础设施上执行量子通信协议，并利用800 nm左右的较小且性能更好的设置，而不是使用1550 nm左右的电信波长。我们研究了电信光纤中高阶空间模式的激发和随后的猝灭，长度可达6公里，并进行了高质量纠缠的分布（可见度95.6%）。最后，我们展示了量子密钥分发使用纠缠810 nm光子超过4.4公里长的安装电信光纤链路。
2010-07-26 quant-ph
Polarization-Entanglement Dynamics in Optical Fibers: Mitigating Decay in the Non-Markovian Regime with Dynamical Decoupling
本文研究了光纤折射率波动导致的偏振纠缠衰减，利用 spin-boson 模型和 HEOM 方法分析其马尔可夫与非马尔可夫动力学，并提出通过间隔半波片实现 Carr-Purcell-Meiboom-Gill 和 Uhrig 动力学解耦方案，有效降低纠缠衰减率。
2024-09-27 quant-ph
Long-distance distribution of time-bin entanglement generated in a cooled fiber
本文报道了利用冷却光纤中的自发四波混频，首次演示了1.5 μ m波段纠缠光子对的产生和分布。用液氮冷却色散位移光纤，抑制了自发拉曼散射引起的噪声光子，显著提高了双光子干涉的可见度。利用该方案，在不去除偶然符合的情况下，时间仓纠缠量子比特在60 km的光纤上成功分布，可见度为76%.
2005-12-21 quant-ph
Generation of 1.5-um band time-bin entanglement using spontaneous fiber four-wave mixing and planar lightwave circuit interferometers
本文报道了1.5 μ m波段时间仓纠缠的产生。我们在色散位移光纤中利用自发四波混频过程，有效地产生了带宽很窄的关联光子对。为了观察双光子干涉，我们使用基于平面光波电路的干涉仪，其在没有反馈控制的情况下稳定地操作。其结果是，我们得到了符合条纹与99%的vibration减去意外的符合，并成功地分布纠缠光子超过20公里的标准单模光纤没有任何恶化的量子相关。
2005-08-29 quant-ph
Deterministic generation of multiparticle entanglement in a coupled cavity-fiber system
我们提出了一个在光纤耦合的远距离腔中的两个冷原子云之间产生多粒子纠缠态的一步方案。我们表明，通过适当地选择场的强度和失谐量，并精确地调谐系统的时间演化，可以确定性地设计分离的原子云之间的多粒子纠缠，其中量子操纵对腔的状态和光纤的损耗不敏感。基于最近在实现冷$^{87}$ Rb云与光纤腔强耦合方面的实验进展，分析了该方案的实验可行性。该方案可能为利用光纤连接的耦合腔实现量子通信和网络开辟了广阔的前景。
2010-11-30 quant-ph
Entanglement of two quantum memories via fibers over dozens of kilometres
量子互联网将带来一系列革命性的应用。它依赖于远距离量子存储器的纠缠。尽管到目前为止取得了巨大的进展，但两个节点之间实现的最大物理距离为1.3公里，长距离的挑战仍然存在。在这里，我们通过在一个实验室中通过光子传输通过大城市规模的光纤纠缠两个原子系综向前迈出了重要的一步。我们利用腔增强产生明亮的原子-光子纠缠，并利用量子频率转换将原子波长移动到电信。我们利用双光子干涉实现了22 km场展开光纤的纠缠，利用单光子干涉实现了50 km螺旋光纤的纠缠。我们的实验可以扩展到物理上分离的节点，具有类似的距离作为原子量子网络的功能段，从而为在多个节点和更长的距离上建立原子纠缠铺平了道路。
2021-01-06 quant-ph
Field test of entanglement swapping over 100-km optical fiber with independent 1-GHz-clock sequential time-bin entangled photon-pair sources
在真实世界中实现与独立源的长距离纠缠交换对未来的量子网络和量子理论的基础研究都具有重要意义。目前，已经实现了几十公里地下光纤的示范。然而，未来的应用需要更长的距离和更复杂的环境进行纠缠交换。我们利用两个独立的1GHz时钟顺序时间仓纠缠光子对源，开发了几个自动稳定控制，并成功地实现了超过100公里的光纤链路，包括盘绕，地下和悬挂光纤纠缠交换的现场测试。我们的结果验证了这种技术在长距离量子网络和许多有趣的量子信息实验中的可行性。
2017-04-13 quant-ph
Distribution of Time-Energy Entanglement over 100 km fiber using superconducting single-photon detectors
在这封信中，我们报告了一个实验实现的纠缠光子对分布超过100公里的色散位移光纤。在实验中，我们使用了一个周期性极化的锂酸盐波导产生的时间-能量纠缠和超导单光子探测器检测100公里后的光子对。我们还证明了分布式光子对仍然可以用于量子密钥分发和其他量子通信任务。
2007-12-25 quant-ph
Noise-induced distributed entanglement in atom-cavity-fiber system
分布式量子计算在大规模量子信息处理中发挥着重要作用。在原子-腔-光纤系统中，我们提出了两种有效的方案来制备两个远距离原子的稳定纠缠。原子的自发发射和光纤损耗被积极利用，而腔衰减的影响被量子Zeno动力学和基于量子跳跃的反馈控制所抑制。这些建议不需要精确定制的拉比频率或腔与光纤之间的耦合强度。此外，我们还讨论了将现有方案推广到由$(n-1)$光纤连接的$n$腔两端的两个原子组成的系统中的可行性，相应的数值模拟表明，在现有的实验参数下，仍然可以获得很高的保真度。
2018-03-06 quant-ph
Witnessing effective entanglement over a 2km fiber channel
提出了一种基于光纤的连续变量量子密钥分发系统。该方案通过光纤量子信道发送两个非正交弱光相干态的量子信号。接收器使用两个零差检测器同时测量光的共轭求积。从所测量的传输信号的Q函数，我们估计的衰减和额外的噪声所造成的信道。估计多余的噪声来自信道和信道衰减，包括量子效率的检测设置的影响相对于检测有效纠缠。在验证中考虑了本地振荡器。我们见证了有效的纠缠与通道长度高达2公里。
2010-02-01 quant-ph
Remote generation of entanglement for individual atoms via optical fibers
讨论了原子被囚禁在通过光纤连接的独立腔中的系统中原子纠缠的产生。通过同步关闭局域激光场，然后由远程控制器进行单次量子测量，可以将两个相距较远的原子投射到Bell态。该方案的显著优点是它工作在$Δ\approxκ\gg g$的区域，这使得该方案对腔强泄漏不敏感。而且保真度不受原子自发发射的影响。
2008-05-29 quant-ph
Quantum Zeno dynamics induced atomic entanglement in a hybrid atom-cavity-fiber system
量子纠缠是量子信息科学中重要的量子资源。本文提出了一种在原子-腔-光纤混合系统中制备原子量子纠缠的方法。利用量子芝诺动力学方法，系统演化态总是被分裂成一系列由暗态和亮态组成的芝诺不变子空间。通过选择系统的初始状态，忽略所有亮态，只保留暗态，建立有效哈密顿量。通过调节系统参数，可以一步实现两原子的多维纠缠、两原子的Bell态和三原子的GHZ态。我们的方案提供了一种利用暗态进行量子信息处理的方法。
2020-08-30 quant-ph
Quantum entanglement distribution with 810 nm photons through active telecommunication fibers
本文研究了用于量子密钥分发（QKD）的偏振纠缠光子沿有源光纤的分布。由Sagnac干涉仪光源产生的810 nm波长的纠缠光子对被耦合到标准通信单模光纤中。这些光纤要么是暗的，要么是从常规媒体转换器设备传输标称速度为1 GBps的标准化1550 nm以太网信号（1000 BASE-ZX），对传输的光功率或频谱没有任何要求。我们的系统展示了一个覆盖6公里距离的QKD网络，其中有一个用于经典和量子数据的中央服务提供商。
2011-09-21 quant-ph
High-rate Scalable Entanglement Swapping Between Remote Entanglement Sources on Deployed New York City Fibers
Qunnect Inc.（昆尼特公司）；Center for Quantum Information Physics, Department of Physics, New York University（纽约大学物理学院量子信息物理中心）；Cisco Quantum Labs（思科量子实验室）
本研究展示了一种基于热原子蒸气细胞的高吞吐量可扩展纠缠交换方法，在无需共享激光器或脉冲源的情况下实现了500对/秒的交换速率，并在17.6公里光纤上保持高质量纠缠。
2026-03-02 quant-ph
Preparation of entanglement between atoms in spatially separated cavities via fiber loss
基于幺正动力学和耗散过程的综合作用，提出了一种利用光纤耦合的光腔制备两个λ型原子最大纠缠态的方案.我们的工作表明，光纤损耗以及原子的自发发射和腔衰减不再是不需要的，而是制备分布式纠缠所必需的，这对长距离量子信息处理任务是有意义的。从一个任意的状态出发，可以在没有精确的时间控制的情况下准备所需的状态。通过考虑各种参数，数值证明了该方案的鲁棒性。
2015-09-01 quant-ph
High quality entanglement distribution through telecommunication fiber using near-infrared non-degenerate photon pairs
对于实际的量子通信，必须考虑整个系统（源、量子信道和探测器）的效率。在许多城市环境中，电信光纤形式的量子信道（符合ITU G.652D标准）是可用的，但是在该范围内的检测器通常具有低效率。我们调查的可能性，校园型通信，纠缠光子准备在近红外范围（NIR）可以成功地传输，同时保持偏振纠缠。我们演示了波长在810 nm附近的简并和非简并纠缠光子对通过标准通信光纤的分布。这项技术得益于NIR单光子探测器的高效率和810 nm左右成熟的设置设计。在这项工作中，我们获得了高质量的纠缠（基于原始数据的可见性为94.8%）后的总距离为12公里，对应于约-36 dB的光纤诱导损耗。
2022-09-09 quant-ph
Sudden Death of Entanglement induced by Polarization Mode Dispersion
研究了偏振模色散效应对偏振纠缠光子对的退相干特性的影响，这是光纤中偏振退相干的主要机制。我们发现，纤维传播揭示了一个有趣的纠缠突然死亡，消相干的子空间和非局域性的概念之间的相互作用。我们定义了依赖于光纤传播的基于纠缠的量子通信协议可以应用的边界。
2011-01-27 quant-ph
Strategies for entanglement distribution in optical fiber networks
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Trinity College Dublin（都柏林三一学院）
针对长距离纠缠分发因环境影响脆弱的问题，本研究在噪声光纤网络中比较多种协议，重点分析两种基于光学CNOT门的非纠缠载波方案，发现若门成功概率足够高，其分发速率优于标准协议。
2025-11-13 quant-ph
Long-term transmission of entangled photons from single quantum dot over deployed fiber
基于单量子发射器的非经典光源被认为是多量子网络架构的核心技术。已经开发了各种各样的光源，但是所产生的光子仍然远未在已建立的标准光纤网络中使用。在这里，我们报告了一个为期一周的传输偏振纠缠光子从一个单一的InAs/GaAs量子点通过城域网光纤。发射的光子在电信O波段，有利于光纤通信。我们采用了偏振稳定系统，克服了18.23公里的安装光纤引入的双折射的变化。实现了偏振编码纠缠的稳定传输，高保真度为91%，促进了亚泊松量子光源在现有光纤网络上的运行。
2018-07-27 quant-ph
Distributing Polarization Entangled Photon Pairs with High Rate over Long Distance through Standard Telecommunication Fiber
长距离纠缠分布对于许多量子通信方案是必不可少的，如量子隐形传态、量子密钥分发的某些变体或量子互联网的实现。通过标准电信光纤分发纠缠对于在大城市距离上具有低脆弱性的量子密钥分发协议特别重要。然而，迄今为止，通过光纤的长距离纠缠分配只能在中等的光子对速率下实现。在这项工作中，我们提出了超过50公里的标准通信光纤的纠缠分布，对速率超过10，000秒$^{-1}$使用明亮的非简并光子对源。该光源的信号和空闲波长分别针对光纤中的低色散和单光子雪崩二极管探测器的高效率进行了优化。由此产生的适度的硬件要求和高速率的检测到的纠缠光子对可以显着提高实际的基于纠缠的量子密钥分发在现有的城域光纤网络。
2022-04-22 quant-ph
Fiber-Optic Sources of Quantum Entanglement
我们提出了一种基于光纤的偏振纠缠光子对源，非常适合于量子通信应用中的1.5 $μ$ m波段的标准电信光纤。当非线性光纤Sagnac干涉仪在光纤的非线性色散区被泵浦时，会产生量子相关的信号光子对和闲频光子对。最近，我们已经证明了这种光子对的非经典特性，通过使用盖革模式InGaAs/InP雪崩光电二极管。用两个正交偏振脉冲泵浦Sagnac干涉仪，可以在光子对中产生偏振纠缠。在这种情况下，参数散射的信号-空闲光子在符合探测中产生具有$>$ 90%可见度的双光子干涉，而在信号或空闲光子的直接探测中没有观察到干涉。
2002-09-20 quant-ph
Passive Polarization Stabilization for Robust Entanglement Distribution via Cross-Aligned Polarization Maintaining Fiber Pairs
Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI)（电子电信研究所）
提出交叉对准保偏光纤结构被动补偿偏振波动，无需主动控制，实验验证在机械扰动下保持高可见度和CHSH值，为实用纠缠分发提供简单稳健方案。
2026-06-24 quant-ph
Scaling of Entanglement-Assisted Communication in Amplified Fiber Links
本文提出一种在放大光纤链路中利用预共享纠缠实现任意高容量优势的新方案，通过仅调节折射率增加多模光纤模式数，使数据速率与未来网络需求兼容。
2024-02-23 quant-ph
High-dimensional quantum key distribution using energy-time entanglement over 242 km partially deployed fiber
基于纠缠的量子密钥分发（QKD）具有源无关安全性和构建大规模量子通信网络的潜力，是量子通信的重要组成部分。然而，在长距离光纤链路上实现基于纠缠的QKD仍然具有挑战性，特别是在部署的光纤上。在这项工作中，我们报告了一个实验QKD使用能量-时间纠缠光子对，在242公里的光纤传输（包括一段19公里部署的光纤）。在两个非正交基中，用原始条纹的体积分数分别为94.1 $\pm$ 1.9%和92.4 $\pm$ 5.4%的Franson型干涉验证了高质量的纠缠分布。量子密钥分配是通过色散光学量子密钥分配协议来实现的。应用高维编码以更有效地利用重合计数。该系统采用可靠的高精度时间同步技术，即使在没有主动极化或相位校准的情况下，也能连续运行7天以上。我们最终生成的安全密钥的安全密钥速率为0.22 bps和0.06 bps的渐近和有限大小的制度，分别。该系统与现有的通信基础设施兼容，在未来实现大规模量子通信网络方面显示出巨大的潜力。
2022-12-06 quant-ph
Inter-Core Crosstalk Impact of Classical Channels on CV-QKD in Multicore Fiber Transmission
在19芯光纤中，对连续变量量子密钥分发与WDM PM-16 QAM信道进行空间复用时，串扰引起的过量噪声进行了实验研究。测量的噪声源被用来估计不同波长信道的密钥速率。
2019-01-11 quant-ph
Experimental secure entanglement-free quantum remote sensing over 50 km of optical fiber
本文实验演示了一种无需纠缠的安全量子远程传感方案，利用更易制备的单量子比特态估计相位，并在50公里光纤上成功实现远程预设相位估计，为长距离应用奠定关键基础。
2024-12-25 quant-ph
Active engineering of four-wave mixing spectral entanglement in hollow-core fibers
我们从理论和实验上证明了高水平的控制四波混频过程中的惰性气体填充的抑制耦合引导空芯光子晶体光纤，以产生光子对。这种光纤中特定的多分支色散分布允许产生纠缠和可分离的双光子态。通过控制气体的选择，它的压力和光纤长度，我们实验产生各种联合光谱强度分布在受激制度，可转移到自发制度。所产生的配置文件涵盖了光谱可分离和纠缠的双光子和功能频率调谐超过17太赫兹，展示了这样的光子对源提供的大的动态控制。
2018-08-10 quant-ph
Distribution of GHz sequential Time-bin Entanglement in a Metropolitan Fiber Network
AIT - Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究所）；University of Vienna（维也纳大学）
研究展示了在城市光纤网络中利用顺序时间槽纠缠态进行量子密钥分布的可行性，采用商用组件实现高保真度纠缠分布，抗光纤极化波动，实验中30公里光纤链路显示93%量子可见度。
2026-05-13 quant-ph
Stable transmission of high-dimensional quantum states over a 2 km multicore fiber
高维量子态在不同的量子技术应用中已经显示出其优势。然而，它们在光纤链路中的可靠传输仍然是一个必须解决的挑战，以促进它们的应用，例如在未来的量子互联网中。在这里，我们证明了如何路径编码的高维量子态可以可靠地传输超过2公里长的多芯光纤，利用锁相环系统保证稳定的干涉检测。
2020-01-30 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
Energy-time Entanglement Coexisting with Fiber Optical Communication at Telecom C-band
本文在电信C波段实现了能量-时间纠缠QKD与双向20 Gbps、40 km光纤通信的共存，获得82.01%可见度和245 bps安全密钥率，为兼容光纤通信的量子网络基础设施发展奠定基础。
2023-05-30 quant-ph
Long-lived quantum memory enabling atom-photon entanglement over 101 km telecom fiber
本研究通过长寿命量子比特编码将$^{87}$Rb原子相干时间延至7 ms，结合保偏量子频率转换将光子转至电信S波段，首次实现101公里光纤下原子量子存储器与光子的纠缠，保真度超70.8±2.4%，验证了城际量子网络链路的可行性。
2023-08-21 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
Experimental transmission of quantum digital signatures over 90-km of installed optical fiber using a differential phase shift quantum key distribution system
量子数字签名将量子力学应用于保证信息完整性和不可否认性的信息理论安全问题，与量子密钥分发实现的保密性相辅相成。以前的实验演示仅限于实验室环境中小于5公里的光纤传输距离。在这里，我们报告了量子数字签名在安装光纤以及迄今为止报告的最长传输链路上的首次演示。该演示使用了90公里长的差分相移量子密钥分发系统，以实现大约每秒一个签名位-签名生成速率比以前的光纤演示增加了几个数量级。
2016-08-15 quant-ph
High-fidelity transmission of polarization encoded qubits from an entangled source over 100 km of fiber
我们证明了非简并下转换在810和1550 nm的长距离光纤量子通信使用偏振纠缠光子对。在没有暗计数减法的情况下，对双光子可见性的测量已经表明，量子相关性（原始可见性89%）允许使用商业上可获得的单光子探测器在100 km的非零色散位移光纤之后进行安全的量子密码术。此外，量子态层析成像显示状态负性几乎没有退化，从源处的0.99降低到100公里后的0.93，表明传输期间保真度的损失最小。
2008-01-23 quant-ph
Multiplexed ion-ion entanglement over $1.2$ kilometer fibers
Tsinghua University（清华大学）；HYQ Co., Ltd.（海阳量子科技有限公司）
本研究针对长距离量子网络纠缠分发效率低的问题，采用10个时间光子模式多路复用技术，在1.2公里光纤上实现囚禁离子节点间纠缠生成4.59倍加速与95.9±1.5%保真度，为可扩展大规模量子网络提供关键模块。
2025-10-23 quant-ph
Metropolitan-scale Entanglement Distribution with Co-existing Quantum and Classical Signals in a single fiber
该研究在城市尺度光纤中实现量子与经典信号共存，通过共同传播经典信号补偿光纤变化，成功在100公里距离上实现高保真纠缠分发，推动实用化量子网络发展。
2024-03-02 quant-ph
Entanglement distribution over 155 km metropolitan fiber using a CMOS-compatible silicon chip
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；Photonics Devices and System Group, Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学光子器件与系统组）；Institute of Microelectronics, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（新加坡科技研究局微电子研究所）；Department of Physics, National University of Singapore（新加坡国立大学物理系）
利用CMOS兼容的硅芯片实现155公里光纤上的纠缠分发，突破了传统bulk晶体源的限制，展示了高亮度纠缠光对生成和长距离传输的可行性。
2026-03-16 quant-ph
Quantum repeater with Rydberg blocked atomic ensembles in fiber-coupled cavities
我们提出并分析了一种量子中继器结构，在该结构中，光学腔中的里德堡阻挡原子系综通过光纤连接。纠缠的产生，交换和纯化是通过集体激光操纵的合奏和光子传输。纠缠的成功传输和存储是由电离事件而不是以前的方案中使用的光子探测信号来预示的。我们演示了如何高电荷检测效率允许缩短平均纠缠产生时间，我们分析了我们的方案与合奏Cs原子的实施。
2013-12-11 quant-ph
Fiber-based photon-pair source capable of hybrid entanglement in frequency and transverse mode, controllably scalable to higher dimensions
我们已经设计并实现了一个光子对源，基于自发的四波混频（SFWM）过程中的少模光纤，在一个几何形状，允许多个，同时SFWM过程，每个与一个不同的组合的横向模式的四个参与波。在我们的来源：i）每个过程都是群速度匹配的，使得通过设计，它几乎是可因子分解的，以及ii）相邻过程之间的光谱分离大于每个过程的边际光谱宽度。因此，每个过程的联合振幅与整个双光子态的每个施密特模式对之间存在直接对应关系。我们的方法允许在离散频率和横向模式的混合纠缠，从而控制所支持的光纤横向模式的数量允许可扩展到更高的维度，而光谱滤波可以用于简单的施密特模式歧视。
2016-05-18 quant-ph
Energy-Time Entanglement-based Dispersive Optics Quantum Key Distribution over Optical Fibers of 20 km
在20 km长的光纤上实现了基于能量-时间纠缠的色散光学量子密钥分发（DO-QKD）。在实验中，通过硅波导中的自发四波混频产生了电信波段的能量-时间纠缠光子对。光子到达时间被记录用于密钥生成和安全性测试。光子到达时间的高维编码用于增加光子对的每次符合的信息。采用三级结构优化了仓筛选过程，显著降低了由于探测器和电子器件的时间抖动而引起的原始量子误码率（QBER）。在4比特/次的时间元编码格式下，原始密钥生成速率达到151 kbps，QBER为4.95%。实验结果表明，基于量子纠缠的DO-QKD可以高效、方便地实现，在未来的量子安全通信网络中具有巨大的应用潜力。
2019-01-20 quant-ph
Detecting high-dimensional time-bin entanglement in fiber-loop systems
本研究提出一种在光纤环路系统中认证高维时间仓纠缠的方法，利用两个基的测量获得纠缠维度下界，对噪声鲁棒，为高维量子通信提供可靠平台。
2025-02-25 quant-ph
Entanglement degradation of a two-mode squeezed vacuum in absorbing and amplifying optical fibers
将最近发展的量子态变换理论应用于吸收介质四端口器件[L.~ Knöll，S.~ Scheel，E.~ Schmidt，D. G.~ Welsch和A. V.~ Chizhov，Phys.Rev.A { \bf 59}，4716（1999）]，我们计算了通过给定消光系数的光纤传输的双模压缩真空的出射模的量子态。利用连续变量系统的Peres-Horodecki分离性准则[R.~ Simon，Phys. Rev. Lett. { \bf 84}，2726（2000）]，我们计算了双模压缩真空通过吸收系统的最大传输长度，对于该吸收系统，传输态仍然是不可分的。此外，我们计算了在放大设置中可以观察到不可分离性的最大增益。最后，我们估计了通过吸收系统传输后保留的纠缠的上界。结果表明，纠缠退化的特征长度随压缩强度的增加而急剧减小。
2000-06-06 quant-ph
Nonlocal memory assisted entanglement distribution in optical fibers
几种量子信息和通信协议的成功实现需要以可靠的方式分配纠缠的量子比特对。虽然最近有大量的理论和实验活动处理非马尔可夫量子动力学，实验应用和验证的有用性的记忆效应的量子信息任务仍然缺失。我们结合这两个方面，并通过实验表明，最近引入的概念，非本地记忆效应允许保护和分布偏振纠缠对光子在保偏（PM）光纤内的有效方式。所介绍的方案是基于相关的环境，即偏振纠缠光子的频率，在它们的物理分布。当与没有非局部记忆效应的情况相比时，我们证明了通道或光纤长度至少有12倍的改进，用于保持光子的高度纠缠初始偏振态不受退相影响。
2014-01-20 quant-ph
High-Fidelity Quantum Entanglement Distribution in Metropolitan Fiber Networks with Co-propagating Classical Traffic
Deutsche Telekom AG（德国电信）
在市内光纤网络中利用共传播经典交通实现高保真的量子纠缠分发，验证了混合量子-经典网络的可行性。
2025-07-25 quant-ph
Two-Qubit Bloch Sphere
三个单位球被用来代表两个量子比特的纯态。这三个球被命名为基球、纠缠球和纤维球。基球和纠缠球表示基量子比特的约化密度矩阵和非定域纠缠度量并发度，而纤维球表示纤维量子比特在局域单量子比特幺正操作下的简单旋转;然而，在纠缠二分态中，纤维球没有关于纤维量子比特的约化密度矩阵的信息。当二分态变得可分离时，基础球和纤维球无缝地成为每个量子比特的单量子比特布洛赫球。由于可以选择任一量子位作为基础量子位，因此这三个球体的两个替代集合是可用的，其中每个集合完全表示二分纯态，并且每个集合具有其基础量子位的约化密度矩阵的信息。与表示两个量子比特的约化密度矩阵的两个Bloch球相比，每个Bloch球对应于我们模型中的两个单位球，即基球和纠缠球。纠缠球上通过一个单一的角度明确地显示了并发相干互补。
2020-08-03 quant-ph
