量子ネットワーク保護の新手法をテスト (ORNL Partnership with EPB Tests New Method for Protecting Quantum Networks)

ad

2025-01-13  オークリッジ国立研究所 (ORNL)

米国エネルギー省のオークリッジ国立研究所(ORNL)は、テネシー州チャタヌーガの電力会社EPBおよびテネシー大学チャタヌーガ校(UTC)と協力し、商用ネットワーク上で複数の波長チャネルと自動偏光補償(APC)を用いた量子もつれ信号の連続伝送に成功しました。この実験では、EPBの光ファイバーネットワークを通じて、外部環境の影響による偏光の変動をリアルタイムで補正し、30時間以上にわたり信号の中断を防ぎました。APC技術は、風や温度変化などによるデータ干渉を軽減し、量子通信の安定性を向上させることが期待されています。この成果は、より安全で高性能な量子インターネットの実現に向けた重要な一歩とされています。

<関連情報>

共存する薄暗い参照信号のヘテロダイン検出による連続自動偏光チャンネル安定化 Continuous automatic polarization channel stabilization from heterodyne detection of coexisting dim reference signals

Joseph C. Chapman, Muneer Alshowkan, Kazi Reaz, Tian Li, and Mariam Kiran
Optics Express  Published: December 13, 2024
DOI:https://doi.org/10.1364/OE.543704

量子ネットワーク保護の新手法をテスト (ORNL Partnership with EPB Tests New Method for Protecting Quantum Networks)

Abstract

Quantum networking continues to encode information in polarization states due to ease and precision. The variable environmental polarization transformations induced by deployed fiber need correction for deployed quantum networking. Here, we present a method for automatic polarization compensation (APC) and demonstrate its performance on a metropolitan quantum network. Designing an APC involves many design decisions as indicated by the diversity of previous solutions in the literature. Our design leverages heterodyne detection of wavelength-multiplexed dim classical references for continuous high-bandwidth polarization measurements used by newly developed multi-axis (non-)linear control algorithm(s) for complete polarization channel stabilization with no downtime. This enables continuous relatively high-bandwidth correction without significant added noise from classical reference signals. We demonstrate the performance of our APC using a variety of classical and quantum characterizations. Finally, we use C-band and L-band APC versions to demonstrate continuous high-fidelity entanglement distribution on a metropolitan quantum network with an average relative fidelity of 0.94 ± 0.03 for over 30 hrs.

0404情報通信
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました