基于经典报头在量子包装网络中的偏振跟踪与主动补偿
量子物理
2026-04-14 v1
摘要
量子包装网络 (QWN) 是一种新兴的量子网络协议，通过在量子比特中封装经典报头位来实现交换/路由、监控和控制，而无需检测量子信号。本文中，我们使用两种非正交偏振参考对报头位进行编码，以跟踪和主动补偿 48 km 部署光纤链路的变化双折射。我们的方法是解析的且确定性的，使用马达化波片和可变相位波片来准确稳定地补偿该信道。我们通过测量单光子量子比特的偏振稳定性以及在环境波动导致的缓慢双折射漂移以及大幅突变变化（模拟在不同光纤路径上的分组切换和重路由过程中发生的变化）下，双光子干涉可见度来验证补偿成功。对于大幅突变变化，我们的补偿器能够将单光子 Stokes 向量恢复到目标状态，误差控制在毕克球面上的 10 度以内，并将两光子干涉可见度恢复到部署光纤链路上的 79% 以上。此外，实验监控补偿持续 44 小时的长期稳定性显示，在启用补偿时，可见度保持在 84.5% 以上，而在补偿器关闭 4 小时后，可见度下降到 70.7% 以下，即低于量子阈值。这些结果为 QWN 添加了一层偏振控制，并说明信息携带的报头可以实现长距离部署光纤链路中量子信道的确定性物理层补偿。
引用
@article{arxiv.2604.09846,
title = {Polarization Tracking and Active Compensation Using Classical Headers in Quantum Wrapper Networking},
author = {Gamze Gül and James van Howe and Gregory S. Kanter and Shannon G. Tan and Liam E. Beaudoin and Mehmet Berkay On and Roberto Proietti and S. J. Ben Yoo and Prem Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09846},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 15 figures