Distribution d'intrication quantique µm coexistant avec des communications optiques classiques à haut débit et à large bande sur une fibre réelle reliant des nœuds distants et synchronisés

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 et Prem K µm ar

Abstrait

La compatibilité avec l'infrastructure réseau classique existante offre une voie évolutive pour le déploiement de réseaux quantiques µm à grande échelle. Nous démontrons ici la distribution d'intrication quantique µm à codage de polarisation en bande O sur une fibre optique installée de 24,4 km, en coexistence avec un système de communication classique en bande C de pointe et un signal de synchronisation en bande L d'une précision picoseconde. Le système classique transporte deux canaux de 800 Gbit/s, tandis que le reste de la bande C est occupé par l'émission spontanée amplifiée, comme c'est le cas pour les systèmes de communication de pointe. Nous analysons le spectre de diffusion Raman spontanée µm généré par cette lumière à large bande en bande C et proposons des pistes pour l'allocation de longueurs d'onde pour les canaux quantiques µm en bande O. Une sélection optimale des longueurs d'onde et un filtrage étroit permettent de préserver la fidélité de l'état de Bell, même avec une puissance d'émission agrégée de 21,4 dBm en bande C, adaptée à une transmission de 36 Tbit/s. À notre connaissance, il s'agit de la première implémentation de communications quantiques µm basées sur l'intrication entre deux nœuds distants, coexistant avec un trafic de communications classiques indépendant. Nous démontrons la coexistence de l'intrication quantique µm avec des niveaux de puissance ultra-élevés et une bande passante classique record, ouvrant la voie à des réseaux basés sur l'intrication intégrés à des infrastructures de communications à haute capacité.