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量子通信信道偏振模色散的宽带表征

量子物理 2026-07-03 v1 光学
作者: Vadim Rodimin , Konstantin Kravtsov , Rui Ming Chua , Xingjian Zhang , Aleksei Ponasenko , Yury Kurochkin , Alexander Ling , James A. Grieve
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摘要

我们提出了一种表征承载宽带量子信号的偏振光纤信道的方法，其中窄带滤波会浪费光子通量。波长相关的偏振模色散（PMD）将每个输入态映射到Poincaré球上的一条轨迹；我们证明了带平均旋转矩阵的奇异值分解以闭式形式给出了最优输入态、互无偏测量基及其保真度损失。三个奇异值提供了一个紧凑的、带宽相关的信道特征，将一阶PMD与高阶PMD分开，由此产生的5%保真度损失带宽给出了实用的滤波预算。我们表征了Masdar City中部署的光纤链路，并通过单个偏振控制器串联两个信道演示了PMD缓解。

关键词

偏振模色散 量子通信 宽带表征 奇异值分解 庞加莱球 光纤信道 PMD缓解

引用

@article{arxiv.2607.03202,
  title  = {Broadband Characterization of Polarization Mode Dispersion for Quantum Communication Channels},
  author = {Vadim Rodimin and Konstantin Kravtsov and Rui Ming Chua and Xingjian Zhang and Aleksei Ponasenko and Yury Kurochkin and Alexander Ling and James A. Grieve},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.03202},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 4 figures