基于时间频率可扩展光子纠缠的高维量子通信
量子物理
2026-03-20 v1 光学
摘要
高维光子纠缠对推动量子通信、计算与计量具有巨大潜力。例如，大字母表量子通信协议因多位时间脉冲编码而在噪声鲁棒性和信息容量方面具有优势。然而，对高维纠缠态的表征具有挑战性，由于全状态 tomography成本高昂且常需不可实现的测量。我们演示了一种无扫描方法，用于时频域中的高维纠缠表征。我们的重构实现纪录 ebits，保真度为，以局部维数的最大纠缠态为基准，认证了维纠缠的存在。我们进一步证明了在可组合有限-size、纠缠基础协议下，安全密钥速率可达 kB/s，并指出在连续运行中，该设置可快速接近渐进密钥速率。采用商业电信组件和领先的低抖动单光子探测器，我们的可扩展架构为高速、噪声鲁棒的量子通信测试平台提供了实用路径。
引用
@article{arxiv.2603.18212,
title = {High-dimensional quantum communication with scalable photonic entanglement in time and frequency},
author = {Kai-Chi Chang and Murat Can Sarihan and Nicky Kai Hong Li and Florian Kanitschar and Kemal Enes Akyuz and Yujie Chen and Dong-Il Lee and Jin Ho Kang and Alwaleed Aldhafeeri and Andrew Mueller and Matthew D. Shaw and Boris Korzh and Maria Spiropulu and Paul Erker and Marcus Huber and Chee Wei Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18212},
year = {2026}
}
备注
19+20 pages, 6 figures, 3 tables