Hub de conversion de fréquence Quant µm interfaçant avec les réseaux DWDM

Masatake Yamada, Kurama Hirano, Masahiro Yabuno, Shigehito Miki, Tsuyoshi Kodama, Hideki Shimoi, Takashi Yamamoto et Rikizo Ikuta

Abstrait

L'interconnexion de systèmes quantiques µm hétérogènes est une étape cruciale pour la réalisation de l'Internet quantique µm . Nous proposons un concentrateur de réseau quantique µm qui interface des dispositifs quantiques µm locaux avec des réseaux DWDM (multiplexage par répartition en longueur d'onde dense) dans la bande télécom, via une conversion de fréquence quantique µm (QFC) sélective en fréquence et en canal. Nous démontrons que les guides d'ondes en niobate lithié µm à polarisation périodique standard, utilisés pour la QFC, présentent une zone de dispersion optimale, par exemple autour de 780 nm, permettant une large plage d'accordabilité de la longueur d'onde µm tout en maintenant l'accord de phase. Expérimentalement, nous réalisons la démonstration du concentrateur de réseau en implémentant une QFC sélective en canal et insensible à la polarisation, de 780 nm aux longueurs d'onde télécom autour de 1540 nm. Nous atteignons une plage de réglage de 2 THz pour les photons uniques à codage de polarisation µm et distribuons avec succès des photons uniques à codage de polarisation sur 16 canaux de fréquence de la grille DWDM ITU-T avec un espacement de 25 GHz, tout en préservant l'information quantique µm . Ces résultats positionnent le hub basé sur la QFC comme une infrastructure polyvalente pour connecter une large gamme de dispositifs quantiques µm , couvrant à la fois les systèmes photoniques et matériels, sur des réseaux de télécommunications à multiplexage de fréquence.