实用且稳健的纠缠分发被动偏振稳定技术

量子纠缠是量子信息科学中的关键资源,在量子密钥分发(QKD)、量子网络和分布式量子计算中发挥着核心作用。然而实际应用需要能在损耗和噪声环境下可靠分发纠缠态的技术。该研究团队证明,采用交叉轴排列的两根保偏光纤(PMF)构成的简单结构,无需实时偏振补偿即可实现纠缠光子对的稳定分发。为验证该方案,研究人员对交叉排列的PMF对进行了量子信息建模与保真度仿真,并通过实验对比了标准单模光纤(SMF)与PMF系统在纠缠态保持和干涉条纹稳定性方面的表现。实验结果表明:在不稳定环境下,基于PMF的方案平均可见度达0.867,误差传播为0.023;而SMF系统在相同条件下平均可见度仅为0.444,误差传播高达0.167。这些发现证实交叉排列PMF对无需复杂主动补偿装置即可实现稳健的纠缠传输,表明其适用于长距离量子通信、无人机QKD及多用户量子网络中可靠的量子态分发。

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提交arXiv: 2025-12-01 03:15

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