基于time-bin量子比特的高速率多路糾纏源——PPLN晶體應用

對于time-bin量子比特的高傳輸速率多路一輩子源——ppln納米線應用軟件

隨著量子來計算的不斷發展，對于現代公鑰加密的威脅也逐漸明顯起來。而量子秘鑰推送（QKD）是克服這一威脅的方法之一，通過允許在多方之間安全地共享加密密鑰，以抵御潛在的qie聽者和量子計算器的解密能力。糾纏光子是此類應用的基本資源，因此糾纏分發是新興量子網絡計劃的關鍵組成部分。來自加州理工學院的Andrew Mueller及其團隊，在《Optica》期刊上發表了一篇題為"High-rate multiplexed entanglement source based on time-bin qubits for advanced quantum networks"的研究文章，介紹了他們開發的基于time-bin量子比特（qubits）的高速率多路復接纏繞源，而這一成果為構建前沿的量子網絡提供了重要的基礎技術。

Time-bin糾結激光介簡

以電子束的不一樣時策略商品代碼的量子信息成為time-bin量子比特。在同類量子比特中，電子束被商品代碼到最初又或者緩慢直達的時里，也就說time-bin量子比特是電子束直達時的相干附加，描寫個電子束始終處于兩人時公司的的幾率幅。

相對于基于偏振的系統相比，time-bin糾纏光子源具有相當的優勢。在時間模式中，相對的相位是穩定的，因此在遠距離的傳輸中不會發生嚴重的退相干。自由空間中用于傳輸的偏振態對于光纖中的雙折射和散射十分敏感，而Time-bin這種量子比特編碼形式憑借其在光纖中對抗退相干的魯棒性，適合于長距離傳輸。非等臂干涉儀是產生 Time-bin 量子比特的一種常用方法。

Time-bin簡碼的凡路，合理利用單光波。激光鐳雕機的光路用綠線標出。光電電子器件:BS -分束器，M -反射性鏡，φ -長程總相位發展。來源于Misiaszek-Schreyner, Marta. "Applications of single-photon technology." arxiv preprint arxiv:2205.10221 (2022). 

進行實驗內容

在本文中，通過將4.09-GHz的鎖模激光器的光通過80ps的延遲干涉儀（12.5-GHz自由光譜范圍）導入到非線性晶體中，以實現高速糾纏源。低抖動差分超導納米線單光子探測器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析為80ps寬的bin。而波長復用被用來實現多個高可見度的通道配對，這些配對共同加起來形成了一個高符合率。在低平均光子數（μL=5.6×10-5±9.0×10-6）時8通道系統可見度可達到平均99.3%，而在較高功率時（μH=5.0×10-3±3.0×10-4），演示時總符合率為3.55MHz，平均可見度為96.6%。裝置具體分為糾纏光子源以及光譜復用以及探測部分。

糾纏不清電子束源

如圖是凸顯了該試驗設施。基鎖模單輸入脈沖發生器激光器的單輸入脈沖發生器光，中間光譜為1539.47nm，實現一80ps卡頓線打攪儀儀。源打攪儀儀每臺鐘表生長期性呈現5個單輸入脈沖發生器，應用于編寫代碼early/late的基礎框架睡眠狀態（|e?, |l?），隨著由一四次諧波制成（SHG）電源控制控制模塊上轉化成成，并實現一type-0的自發性參數下轉化成成（SPDC）電源控制控制模塊（Covesion），由下轉化成成呈現拉扯光量子對。SPDC電源控制控制模塊不是到的25px硫化鎂參雜鈮酸鋰（MgO:PPLN）波導，極具18.3μm生長期性。上轉化成成的單輸入脈沖發生器在769nm處極具243 GHz（0.48nm）的全寬半高上行寬帶。

鎖模脈沖激光光器（Pritel UOC）的脈沖激光能夠80ps網絡延遲線抵觸儀分紅兩束，之后在兩次諧波提取+摻鉺光纖傳輸寬帶拖動器（SHG + EDFA）模組圖片中利用上轉化和拖動。發源SHG模組圖片的短PM光纖傳輸寬帶連結到這個非平滑氯化鈉晶體（Mgo:PPLN），能夠自行物理量下轉化（SPDC）提取激光對。粗波分復用技術（CWDM）模組圖片將激光對的光譜分析隔離成6個13nm寬的中波段，分開 把握1530和1550nm，相關聯于警報和二手閑置不用激光。警報和二手閑置不用激光分開 被修復系統到Bob和Alice停站。

光譜儀復接和探測器

生成的電子束對經過一些粗波分多路復接器（CWDM）轉移，該多路復接器的做用是將SPDC光譜圖分析圖儀圖切割成寬帶網寬的兩半。而對于在Alice和Bob便用高出16個聚集波分多路復接器（DWDM）檢修通暢的操作系統，CWDM將替換到成一些分束器，該分束器很好地將1540nm下例的詳細SPDC光譜圖分析圖儀圖傳送過來給Bob，將1540nm以上的的光譜圖分析圖儀圖傳送過來給Alice。PPLN生成的死纏爛打廢置和手機信號電子束各用被傳送過來到標出為Alice和Bob的收到站。每次收到站的一些讀出干預儀將每個光譜圖分析圖儀圖帶投影儀到一些和好的日子-相位前提上。從在此，DWDM將體力-日子死纏爛打的電子束對切割成光譜圖分析圖儀圖檢修通暢。便用100GHz時長的聚集波分多路復接器（DWDM）信息模塊將每次頻點檢修通暢指導到各種的電信光纖中。實驗報告中所采用這兩個超導納米線單電子束探測器器（SNSPDs）實現電子束直達日子的測試，并區分經過多路多路復接系統生成的個高不難發現度檢修通暢對。

在實驗中使用的ITU信道。用相同顏色突出顯示的信道對遵守SPDC的相位和泵浦能量匹配條件。為了評估Alice的DWDM復用器的全部16個信道（27-42），Bob的8通道DWDM被替換為具有可調諧諧振頻率的窄帶濾波器（圖中未顯示）。

PPLN的角色

高傳送速度要死要活勻稱實現了了系統設計高傳送速度要死要活的QKD，甚至兼具科技前沿量子網絡上優點的更通常的實操，而一些在非常多指標值底下有惹人想象深入的展示。現非常多研究探討都著重指出就能夠采取高供應量度、光譜分析飽和度、采集而來高效率和出現要死要活光量子對的高就能夠看出性，而就能夠通過非曲線納米線就能夠符合實計高傳送速度要死要活勻稱的供需。

在量子網咯通訊網和光波學領域內，非波形光電晶狀體制造了至關重點的做用。在任何深入分析中，量子網咯通訊網依耐于量子死纏態的準換成和下發，而施用Covesion的PPLN晶狀體（定期怎么算極化鈮酸鋰晶狀體），可以通過非波形光電滯后效應——參與性能參數下準換（SPDC）制造死纏光波對，而以上光波對是構建QKD和量子網咯的根基。Covesion的PPLN晶狀體借助于其高非波形因子和精確度高地極化定期怎么算，構建了高效、性價比最高率的光波對制造，這將挺高量子網咯通訊網設備的整體的數率。這篇文中適用WGP-1550-10光釬解耦固定型裝封類型波導應該用于SPDC，在兼有優異導出率的直接兼有易用與信得過，并可模塊化帶來了溫濕度設定器，保證質量晶狀體在維持的溫濕度下上班，達到相位篩選先決條件以取得維持的死纏光波對制造。但如果您這對裝封類型波導有較多其他的的需求分析，Covesion也帶來了環保定制家具業務，其中包括定期怎么算以其晶狀體大小等方面性能參數。

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