Distribución de entrelazamiento cuántico µm coexistiendo con comunicaciones ópticas clásicas de banda ancha y alta velocidad a través de una fibra real que conecta nodos remotos y sincronizados

Gina M. Talcott, Ahnnika I. Hess, Laura d'Avossa, Scott J. Kohlert, Fei I. Yeh, Jim Hao Chen, Joe J. Mambretti, Tim M. Rambo, Gregory S. Kanter, Jordan M. Thomas y Prem K µm ar

Abstracto

La compatibilidad con la infraestructura de red clásica existente ofrece una vía escalable para el despliegue de redes µm cuánticas a gran escala. Aquí, demostramos la distribución de entrelazamiento µm cuántico codificado por polarización en banda O sobre una fibra instalada de 24,4 km, coexistiendo con un sistema de línea de comunicaciones clásicas de última generación en banda C completamente cargado y una señal de sincronización de precisión de nivel de picosegundos en banda L. El sistema clásico transporta dos canales de 800 Gbps, mientras que el resto de la banda C se llena con emisión espontánea amplificada, como es habitual en estos sistemas de comunicaciones de última generación. Examinamos el espectro de dispersión Raman espontánea µm generado a partir de esta luz de banda ancha en banda C y ofrecemos información sobre la asignación de longitud de onda para los canales µm cuánticos en banda O. La selección óptima de longitud de onda y el filtrado estrecho permiten una buena preservación de la fidelidad del estado de Bell al coexistir con una potencia de lanzamiento agregada de 21,4 dBm en toda la banda C, adecuada para la transmisión de 36 Tbps. Hasta donde sabemos, esta es la primera implementación de comunicaciones µm cuánticas basadas en entrelazamiento entre dos nodos remotos que coexisten con tráfico de comunicaciones clásicas independientes. Demostramos la coexistencia del entrelazamiento µm cuántico con niveles de potencia ultraaltos y un ancho de banda clásico récord, lo que resulta prometedor para redes basadas en entrelazamiento en el mundo real, integradas en infraestructuras de comunicaciones de alta capacidad.