卫星到地球的实验性单光子传输
量子物理
2015-06-16 v1
摘要
利用卫星进行自由空间量子通信为全球安全量子网络和大规模量子基础测试开辟了一条充满希望的途径。最近，围绕这一宏伟目标已开展了大量实验工作。然而，其中一个关键步骤——在真实环境下以高信噪比（SNR）将单光子从卫星传输到地面——仍然具有实验挑战性。在此，我们报告了准单光子源星地传输的直接实验演示。在实验中，单光子（每脉冲约 0.85 个光子）由卫星 Champ 上的角反射器将弱激光脉冲反射回地球产生，由地面站一台直径 600 mm 的望远镜收集，并在经过 400 km 自由空间链路传输后，最终由单光子计数模块（SPCMs）探测。借助高精度时间同步、窄接收视场（FOV）和高重频脉冲（76 MHz），获得了优于 16:1 的信噪比，足以支持安全量子密钥分发。我们的实验结果代表了迈向星地量子通信的重要一步。
引用
@article{arxiv.1306.0672,
title = {Experimental Single-Photon Transmission from Satellite to Earth},
author = {Juan Yin and Yuan Cao and Shu-Bin Liu and Ge-Sheng Pan and Jin-Hong Wang and Tao Yang and Zhong-Ping Zhang and Fu-Min Yang and Yu-Ao Chen and Cheng-Zhi Peng and Jian-Wei Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.0672},
year = {2015}
}