Stabilization of Long, Deployed Optical Fiber Links for Quantum Networks

Διανομή Συχνοτήτων Αναφοράς Μέσω Εγκατεστημένων Δικτύων Οπτικών Ινών

“…[147], [148], [149]. Πρόσφατα, η χρήση φασικά σταθεροποιημένων δικτύων μεγάλων αποστάσεων έχει καταστεί ιδιαίτερα επιθυμητή σε κβαντικά δίκτυα πολλαπλών κόμβων [150], στα οποία η αμφίδρομη μετάδοση πιθανόν να επιβαρύνει τα κβαντικά σήματα.…”

“…Η δυνατότητα αυτή βασίζεται στο γεγονός ότι οι περιβαλλοντικές διαταραχές επηρεάζουν με διαφορετικό τρόπο τη μετάδοση των οπτικών σημάτων σε διαφορετικά μήκη κύματος. Αυτό οφείλεται στη θερμοκρασιακή εξάρτηση της χρωματικής διασποράς των οπτικών ινών [150]. Επομένως, αν μεταδοθεί το συχνοτικό ή χρονικό πρότυπο ταυτόχρονα σε δύο διαφορετικά και σχετικά απομακρυσμένα μήκη κύματος (σχήμα 3.12), η σύγκρισή των δύο σημάτων που φτάνουν στο δέκτη θα αποκαλύψει το διαφορικό φασικό σφάλμα που συσσωρεύτηκε κατά τη μετάδοση λόγω θερμοκρασιακών κυρίως μεταβολών (σχήμα 3.13).…”

“…Τέτοιες μέθοδοι έχουν προταθεί για τη σταθεροποίηση κβαντικών οπτικών δικτύων [150], [154]. Τα κβαντικά δίκτυα απαιτούν σταθερότητα της τάξης του 10 -14 και επομένως ενεργό αντιστάθμιση του φασικού θορύβου που επιβάλλεται κατά τη μετάδοση στην οπτική ίνα.…”

“…Επίσης, τα αμφίδρομα συστήματα που εύκολα επιτυγχάνουν τέτοιας τάξης μεγέθους ευστάθεια, δεν είναι τα πλέον κατάλληλα για μεταφορά κβαντικών σημάτων όπως είναι τα εμπλεγμένα φωτόνια, καθώς το προς τα πίσω διαδιδόμενο οπτικό σήμα για την εξαγωγή του φασικού σφάλματος μπορεί να υποβαθμίσει το μεταδιδόμενο προς το δέκτη ασθενές σήμα. Ένα αμφίδρομο τέτοιο σύστημα [150] πέτυχε σταθεροποίηση της ζεύξης 42 km μεταξύ του MIT και του Lincoln Laboratory (LL) με <100 attosecond αστάθεια χρονισμού και <0,08 mrad rms φασική αστάθεια που αντιστοιχεί σε 6•10 -14 μακροπρόθεσμη σχετική συχνοτική ευστάθεια. Λίγα μόνο πειράματα έχουν επιχειρηθεί με μονόδρομα συστήματα μεγάλων αποστάσεων, κατάλληλα για τη υλοποίηση κβαντικών δικτύων.…”