基于time-bin量子比特的高速率多路纠缠源——PPLN晶体应用

立于time-bin量子比特的高时延多路纠结源——ppln氯化钠晶体利用

随着量子确定的不断发展，对于现代公钥加密的威胁也逐渐明显起来。而量子序列号分销（QKD）是克服这一威胁的方法之一，通过允许在多方之间安全地共享加密密钥，以抵御潜在的qie听者(zhe)和量(liang)子计(ji)算器的解(jie)密能力。纠缠光子是(shi)此类应用的基本资源(yuan)(yuan)，因此纠缠分发是(shi)新兴(xing)量(liang)子网络计(ji)划的关键(jian)组成部分。来(lai)自加州理工学院的Andrew Mueller及其团队，在(zai)《Optica》期刊上发表(biao)了一(yi)篇题为"High-rate multiplexed entanglement source based on time-bin qubits for advanced quantum networks"的研究文章，介绍了他们开(kai)发的基于(yu)time-bin量(liang)子比特（qubits）的高速率多路复(fu)用技(ji)术要(yao)死(si)要(yao)活源(yuan)(yuan)，而这一(yi)成果为构建(jian)前(qian)沿(yan)的量(liang)子网络提供(gong)了重要(yao)的基础技(ji)术。

Time-bin纠纷(fen)激光详细(xi)资料(liao)

以光波的各不相同时候形式识别码的量子消息叫作time-bin量子比特。在相似量子比特中，光波被识别码到很早也许较慢来到的时候里，也即是说time-bin量子比特是光波来到时段的相干淡入淡出，详情一名光波出于俩个时候标准的概率公式幅。

相对于基于偏振的系统相比，time-bin纠缠光子源具有相当的优势。在时间模式中，相对的相位是稳定的，因此在远距离的传输中不会发生严重的退相干。自由空间中用于传输的偏振态对于光纤中的双折射和散射十分敏感，而Time-bin这种量子比特编码形式凭借其在光纤中对抗退相干的鲁棒性，适合于长距离(li)传输。非(fei)等(deng)臂干涉仪是产生 Time-bin 量子比(bi)特的(de)一(yi)种常用(yong)方法(fa)。

Time-bin编号的说法，运用单激光。激光切割机的光路用底线标出。光学材料组件:BS -分束器，M -光反射镜片，φ -长程总相位变。出自于Misiaszek-Schreyner, Marta. "Applications of single-photon technology." arxiv preprint arxiv:2205.10221 (2022). 

實驗介绍

在(zai)本(ben)文中，通(tong)过将4.09-GHz的(de)(de)锁(suo)模激光(guang)(guang)器的(de)(de)光(guang)(guang)通(tong)过80ps的(de)(de)延(yan)迟(chi)干(gan)涉仪（12.5-GHz自(zi)由光(guang)(guang)谱(pu)范围(wei)）导(dao)入到(dao)(dao)非线(xian)(xian)性晶(jing)体中，以实现(xian)高(gao)(gao)(gao)速纠缠源(yuan)。低抖动(dong)差分超导(dao)纳米(mi)线(xian)(xian)单光(guang)(guang)子(zi)(zi)探测(ce)器（SNSPDs）可(ke)(ke)以使time-bin量(liang)子(zi)(zi)比特解(jie)析(xi)为(wei)80ps宽的(de)(de)bin。而(er)波长复(fu)(fu)用(yong)被用(yong)来(lai)实现(xian)多个高(gao)(gao)(gao)可(ke)(ke)见度的(de)(de)通(tong)道配对，这些配对共同加起来(lai)形成了(le)一个高(gao)(gao)(gao)符(fu)合率(lv)。在(zai)低平均(jun)(jun)光(guang)(guang)子(zi)(zi)数(shu)（μL=5.6×10-5±9.0×10-6）时(shi)8通(tong)道系统可(ke)(ke)见度可(ke)(ke)达到(dao)(dao)平均(jun)(jun)99.3%，而(er)在(zai)较高(gao)(gao)(gao)功率(lv)时(shi)（μH=5.0×10-3±3.0×10-4），演示时(shi)总符(fu)合率(lv)为(wei)3.55MHz，平均(jun)(jun)可(ke)(ke)见度为(wei)96.6%。装(zhuang)置具体分为(wei)纠缠光(guang)(guang)子(zi)(zi)源(yuan)以及光(guang)(guang)谱(pu)复(fu)(fu)用(yong)以及探测(ce)部分。

死缠烂打激光源

下面的图增添了该科学实验安全装置。出自锁模缴光器的智能发生器光，重心光谱为1539.47nm，凭借一些80ps延时线干扰仪。源干扰仪每位挂钟期限导致2个智能发生器，中用编号early/late的知识基础状况（|e⟩, |l⟩），马上又由一些三次谐波转化（SHG）接口上变为，并凭借一些type-0的组织参数下变为（SPDC）接口（Covesion），由下变为导致缠绕电子束对。SPDC接口就是一些入驻的25px钝化镁参杂铌酸锂（MgO:PPLN）波导，兼备18.3μm期限。上变为的智能发生器在769nm处兼备243 GHz（0.48nm）的全宽半高带宽起步。

锁模机光器（Pritel UOC）的单脉冲根据80ps推迟线抵触仪拆分两束，再在二级谐波合成+掺铒金属宽带变小器（SHG + EDFA）组件电源中确定上变为和变小。来源于SHG组件电源的短PM金属宽带连接方式到个非平滑结晶体（Mgo:PPLN），根据组织化参数下变为（SPDC）合成电子束对。粗波分复用技术（CWDM）组件电源将电子束对的光谱分析剥离成4个13nm宽的中波段，各用紧紧围绕1530和1550nm，表示于走势和闲余不用电子束。走势和闲余不用电子束各用被引导系统到Bob和Alice班次。

光谱图复接和探测系统

引发的光波对经过两粗波分多路重复食用技术水平器（CWDM）破乳，该多路重复食用技术水平器的目的是将SPDC光谱分析仪仪分析图分红网络带宽宽的两半。谈谈在Alice和Bob便用不低于16个密集区度波分多路重复食用技术水平器（DWDM）渠道的系統，CWDM将转该成两分束器，该分束器行之有效地将1540nm下列的全部SPDC光谱分析仪仪分析图发给Bob，将1540nm上的光谱分析仪仪分析图发给Alice。PPLN引发的缠绕放置和警报光波甄别被发到标签为Alice和Bob的发收站。没个发收站的两读出干预仪将所有的光谱分析仪仪分析图带投影仪到两结合的時间-相位核心上。在此里，DWDM将能量场-時间缠绕的光波对分红光谱分析仪仪分析图渠道。便用100GHz距离的密集区度波分多路重复食用技术水平器（DWDM）方案将没个速度渠道加以引导到其他的光纤线中。实验操作中应用两超导纳米级线单光波试探器（SNSPDs）依据光波满足時间的检测，并甄别经过多路多路重复食用技术水平技术水平引发的2个高不难发现度渠道对。

在实验中使用的ITU信道。用相同颜色突出显示的信道对遵守SPDC的相位和泵浦能量匹配条件。为了评估Alice的DWDM复用器的全部16个信道（27-42），Bob的8通道DWDM被替换为具有可调谐谐振频率的窄带滤波器（图中未显示）。

PPLN的目的

高速度死皮赖脸匀称推动了源于高速度死皮赖脸的QKD，、含有领先量子无线网络的特征的更应该的进行操作，而某些在众多指標里头有这令感触颇深印象感触颇深的的表现。现下众多研究探讨都讲求要求再生利用高总数量度、光谱仪对比度、征集有效率和制造死皮赖脸光量子对的高能够 看到性，而能够 非线形晶状体能够 无法事实上高速度死皮赖脸匀称的需要量。

在量子电力设备和光量子学教育领域内，非曲线光电元件单结晶胞能起了至关重点的影响。在这方面研究方案中，量子电力设备根据于量子纠纷态的添加和下发，而施用Covesion的PPLN单结晶胞（定期极化铌酸锂单结晶胞），进行非曲线光电元件现象——组织化指标下转型（SPDC）出现了纠纷光量子对，而哪些光量子对是构建QKD和量子微信网络的根基。Covesion的PPLN单结晶胞用其高非曲线数值和精准度地极化定期，构建了高率的光量子对出现了，这将挺高量子电力设备体系的局部数率。今天中进行WGP-1550-10光纤传输解耦加固工程型封口波导采用于SPDC，在极具出众转为使用率的同样兼顾易用与耐用，并可配套工程能供给湿度管理器，绝对单结晶胞在可靠的湿度下上班，实现相位相配的条件以获取可靠的纠纷光量子对出现了。假若您而言封口波导有很多其他的的标准，Covesion也能供给私人定制产品，还有定期以其单结晶胞段长度等情况指标。

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