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用于量子协议的GHz速率全光纤主动偏振态分析仪

量子物理 2026-07-10 v1

摘要

测量基的主动选择支撑着量子协议,包括设备无关量子密钥分发、具有主动前馈的量子隐形传态和贝尔测试。高速操作对于最小化连续测量选择之间的延迟至关重要,从而实现更快的协议执行和更高的可达通信速率。在此,我们展示了一个GHz速率的全光纤偏振态分析仪,能够实现测量基的主动、逐次试验重构,并通过执行CHSH贝尔测试进行了验证。该态分析仪基于包含铌酸锂电光相位调制器的光纤Sagnac干涉仪,完全使用现成的光纤组件构建。系统以1 GHz的标称重复率运行,为CHSH贝尔测试执行动态偏振测量,实现了高达99%的偏振可见度和 S=2.6975±0.0005S = 2.6975 \pm 0.0005 的违反,以前所未有的速率认证纠缠。此外,该系统表现出优异的长期稳定性,在超过6小时内无需重新对准即可保持贝尔不等式违反。这些结果确立了所提出的态分析仪作为需要快速、可重构偏振态测量的量子通信协议的多功能、可扩展平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.09597,
  title  = {GHz-rate all-fiber active polarization state analyzer for quantum protocols},
  author = {Andrea Pompermaier and Kannan Vijayadharan and Costantino Agnesi and Marco Avesani and Giuseppe Vallone and Paolo Villoresi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.09597},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages, 4 pages, 1 table