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用于量子光链路的链路段重建宽带偏振补偿

量子物理 2026-07-19 v1 光学

摘要

偏振编码的量子通信需要补偿由光学链路引起的偏振变换。如果补偿器嵌入在两个信道段之间,则必须分别处理补偿器之前和之后的变换。此外,标准的三波片偏振控制器在其延迟偏离理想值时可能变得非通用。为了解决这两个挑战,我们引入了一种四波片补偿器,它可以在宽波长范围内合成任意的 SO(3) 偏振变换,以及一种八 Stokes 矢量协议,用于重建补偿器两侧的两个链路段 Mueller 矩阵。我们的实验表明,四波片序列在偏离设计波长超过 100 nm 的工作波长下,无需进一步优化即可将偏振引起的过量量子比特错误率(QBER)抑制到亚百分比水平。结合两个辅助波长,我们的方案可以跟踪强波长敏感光纤线圈的温度驱动漂移,同时将过量 QBER 保持在 1% 以下。这些结果支持灵活的补偿器放置和波长信道选择,以及在波分复用量子光链路中进行非中断偏振控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.17400,
  title  = {Broadband Polarization Compensation with Link Segment Reconstruction for Quantum Optical Links},
  author = {Qingyu Shi and Erwan Trad and Julien Chénedé and Tobias Vogl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.17400},
  year   = {2026}
}