基于time-bin量子比特的高速率多路纠缠源——PPLN晶体应用

鉴于time-bin量子比特的高强度多路纠结源——ppln晶状体应用领域

随着量子估算的不断发展，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听者和量子计算器的解密能力。纠缠光子是此类应用的基本资源，因此纠缠分发是新兴量子网络计划的关键组成部分。来自加州理工学院的Andrew Mueller及其团队，在《Optica》期刊上发表了一篇题为"High-rate multiplexed entanglement source based on time-bin qubits for advanced quantum networks"的研究文章，介绍了他们开发的基于time-bin量子比特（qubits）的高速率多路复接拉扯源，而这一成果为构建前沿的量子网络提供了重要的基础技术。

Time-bin死缠光波百度百科

以激光的不一时期玩法商品打码的量子相关信息称之为time-bin量子比特。在广泛性量子比特中，激光被商品打码到非常早也许晚一些实现的时期里，也还是说time-bin量子比特是激光实现班次的相干堆叠，文章的话三个激光占据三个时期企业单位的概率计算公式幅。

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，适合于长距离传输。非等臂干涉仪是产生 Time-bin 量子比特的一种常用方法。

Time-bin商品代码的定义，灵活运用单激光。激光光路用红条标出。磁学组件:BS -分束器，M -全平面反射镜，φ -长程总相位变现。来源于Misiaszek-Schreyner, Marta. "Applications of single-photon technology." arxiv preprint arxiv:2205.10221 (2022). 

调查文章

在本文中，通过将4.09-GHz的锁模激光器的光通过80ps的延迟干涉仪（12.5-GHz自由光谱范围）导入到非线性晶体中，以实现高速纠缠源。低抖动差分超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析为80ps宽的bin。而波长复用被用来实现多个高可见度的通道配对，这些配对共同加起来形成了一个高符合率。在低平均光子数（μL=5.6×10-5±9.0×10-6）时8通道系统可见度可达到平均99.3%，而在较高功率时（μH=5.0×10-3±3.0×10-4），演示时总符合率为3.55MHz，平均可见度为96.6%。装置具体分为纠缠光子源以及光谱复用以及探测部分。

纠结光波源

下面呈现了该调查部件。出自锁模激光器器的脉宽光，中心的光谱为1539.47nm，根据一款 80ps网络延迟线干扰仪。源干扰仪每隔挂钟期限导致好几个脉宽，于代码early/late的基础性心态（|e⟩, |l⟩），后来由一款 2次谐波合成（SHG）板块上转变成，并根据一款 type-0的自愿物理量下转变成（SPDC）板块（Covesion），由下转变成导致死缠烂打光波对。SPDC板块都是款 进入到的25px氧化反应镁参杂铌酸锂（MgO:PPLN）波导，具备有18.3μm期限。上转变成的脉宽在769nm处具备有243 GHz（0.48nm）的全宽半高带宽起步。

锁模智能光器（Pritel UOC）的智能实现80ps超时线干扰仪截成两束，但是在重新谐波添加+掺铒电信电信光纤变成器（SHG + EDFA）方案中进行上转为和变成。产于SHG方案的短PM电信电信光纤链接到其中一个非曲线单晶体（Mgo:PPLN），实现自发性参数下转为（SPDC）添加光量子对。粗波分复用技术（CWDM）方案将光量子对的光谱分析溶合成7个13nm宽的股票波段，分为环绕着1530和1550nm，相当于于移动数据信号和充分利用光量子。移动数据信号和充分利用光量子分为被疏导到Bob和Alice班次。

光谱仪重复使用和检测

导致的激光对经由的粗波分多路重复运用器（CWDM）脱离，该多路重复运用器的功能是将SPDC光谱仪仪仪图图分红宽带网宽的两半。关于在Alice和Bob运用突破16个密集点区波分多路重复运用器（DWDM）节点的设备，CWDM将转该成的分束器，该分束器有效的地将1540nm下面的的系统SPDC光谱仪仪仪图图下发 给Bob，将1540nm以上的的光谱仪仪仪图图下发 给Alice。PPLN导致的纠纷闲置不用和数据信息激光主要被下发 到标记符号为Alice和Bob的受到站。每位受到站的的读出干预仪将任何光谱仪仪仪图图带投影屏幕到的pp的耗时-相位知识基础上。在此里，DWDM将热量-耗时纠纷的激光对分红光谱仪仪仪图图节点。运用100GHz区间的密集点区波分多路重复运用器（DWDM）包块将每位频带宽度节点修复系统到不同于的网络光纤中。工作中进行多超导纳米系统线单激光侦测器（SNSPDs）进行激光运到耗时的衡量，并粪便经由多路多路重复运用系统导致的多高看不见度节点对。

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的意义

高带宽拉扯划分控制了立于高带宽拉扯的QKD，与兼具最前沿量子在线具体表现形式的更似的的运作，而哪些在好多的指标底下有最让人城市印象令人难忘的具体表现。近年来好多探讨都提出必须要再生利用高总数度、光谱仪饱和度、回收利用率和有拉扯光量子对的高所以性，而根据非非线性晶胞能否达到真实高带宽拉扯划分的需求分析。

在量子通迅网络信息和光量子学方面内，非规则化光电器件多硫化锌为了了至关核心的能力。在这方面研究探讨中，量子通迅网络信息依赖性于量子死皮赖脸态的形成和收发，而安全使用Covesion的PPLN多硫化锌（的时间间隔极化铌酸锂多硫化锌），用非规则化光电器件相应——参与参数设置下导出（SPDC）出现死皮赖脸光量子对，而这个光量子对是实现了了QKD和量子网络信息的前提。Covesion的PPLN多硫化锌仰仗其高非规则化标准值和高精度地极化的时间间隔，实现了了了有生产率的光量子对出现，这将增加量子通迅网络信息软件的整体风格浓度。论文中适用WGP-1550-10金属交叉耦合加固工程型二极管封口波导用途于SPDC，在其中包括优秀导出生产率的一起兼有易用与靠普，并可生活设施提高温暖管理器，保障多硫化锌在固定的温暖下工做，要求相位配备必要条件以得到固定的死皮赖脸光量子对出现。若果您关于二极管封口波导有更好一些的供需，Covesion也提高订做服务于，其中包括的时间间隔和多硫化锌的长度……参数设置。

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