量子技术的发展和广泛应用高度依赖于分配纠缠的通信信道的容量。空分复用 (SDM) 增强了传统电信中的数据信道传输容量,并有可能利用现有基础设施将这一理念转移到量子通信中。在这里,我们展示了在 411 米长的 19 芯多芯光纤上进行偏振纠缠光子的 SDM,该光纤可同时通过多达 12 个信道分配偏振纠缠光子对。多路复用传输的质量由高偏振可见性和每对相反纤芯的 Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) Bell 不等式违反证明。我们的分配方案在 24 小时内表现出高稳定性,无需任何主动偏振稳定,并且可以毫不费力地适应更多信道。该技术增加了量子信道容量,并允许基于单个纠缠光子对源可靠地实现多用户量子网络。
摘要 — 空分复用是一种广泛使用的技术,可提高无线和光通信系统中的数据传输能力。然而,紧密排列的空间信道会引起严重的串扰。高数据速率和大通道数对使用传统数字信号处理算法和电子电路解决串扰提出了严格的限制。为了解决这些问题,本文提出了一种将高速硅光子器件与新型盲源分离 (BSS) 算法相结合的硅光子系统。我们首先演示了如何使用光子 BSS 消除用于数据中心内通信的短距离多模光纤互连中的模态串扰。所提出的光子 BSS 系统继承了光子矩阵处理器的优势和 BSS 的“盲性”,从而实现了卓越的能源和成本效率以及更低的延迟,同时允许使用亚奈奎斯特采样率和在自由运行模式下恢复信号,并在信号格式和数据速率方面提供无与伦比的灵活性。最近,人们已经证明了使用光子处理器进行模式串扰均衡的可行性,并借助训练序列。相比之下,我们的方法光子 BSS 可以解决更困难的问题,即使接收器对任何数据速率和调制格式透明,并且适用于速度慢且经济高效的电子设备。在