亚飞秒级多芯光纤稳定技术实现100%占空比的高保真量子网络

最初为解决电信网络容量瓶颈而设计的多芯光纤(MCF),其应用现已拓展至传感与计量等科学领域。由于共享相同包层,MCF各纤芯间存在高度噪声相关性,这一特性可被广泛应用于多种场景。该研究团队创新性地利用七芯MCF中空间隔离但高度关联的纤芯,解决了量子网络中经典光与量子光共存的重大技术难题。通过在40公里盘绕光纤中实验,研究者利用一个纤芯的相位信息实现了另一纤芯100阿秒级的积分抖动控制,使得量子信道能保持100%占空比运行,同时将稳定信道与量子信道间的串扰杂散光子率控制在极低水平。实验实现了持续6小时无周期滑移的稳定运行,指定稳定信道与量子信道间的频率失谐控制,以及纤芯间低光学串噪带来的额外40分贝噪声光子抑制——在100GHz带宽内,拉曼散射导致的杂散光子率仅为0.01个/秒。这项基于MCF的研究成果为构建具有百分百量子信道占空比的超稳定量子网络提供了可行方案。
提交arXiv: 2025-09-22 16:30

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