Оптимизированное восстановление частоты следования спутникового квантового сигнала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработан метод восстановления тактовой частоты лазерных импульсов, необходимого для синхронизации переданных со спутника и зарегистрированных на наземной станции квантовых состояний. Рассмотрено экспериментальное моделирование сеанса квантового распределения ключей между спутником и наземной станцией. Данные, полученные в ходе эксперимента, были использованы для проверки метода восстановления частоты следования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Н. Чернов

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий; ООО «КуСпэйс Технологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: chernov.an@phystech.edu
Россия, Долгопрудный; Москва; Москва

А. В. Хмелев

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий; ООО «КуСпэйс Технологии»

Email: chernov.an@phystech.edu
Россия, Долгопрудный; Москва; Москва

В. Л. Курочкин

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий; ООО «КуСпэйс Технологии»; Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС»

Email: chernov.an@phystech.edu
Россия, Долгопрудный; Москва; Москва; Москва

Список литературы

  1. Wootters W.K., Zurek W.H. // Nature. 1982. V. 299. No. 5886. P. 802.
  2. Курочкин В.Л., Кривякин Г.К., Зверев А.В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2016. Т. 80. № 1. С. 10; Kurochkin V.L., Krivyakin G.K., Zverev A.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2016. V. 80. No. 1. P. 5.
  3. Курочкин В.Л., Неизвестный И.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2015. Т. 79. № 2. С. 195; Kurochkin V.L., Neizvestnyj I.G. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2015. V. 79. No. 2. P. 173.
  4. Курочкин В.Л., Коляко А.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2016. Т. 80. № 1. С. 5; Kurochkin V.L., Kolyako A.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2016. V. 80. No. 1. P. 1.
  5. Хмелев А.В., Дуплинский А.В., Майборода В.Ф. и др. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. № 17. С. 46; Khmelev A.V., Duplinsky A.V., Mayboroda V.F. et al. // Tech. Phys. Lett. 2021. V. 47. No. 12. P. 858.
  6. Azuma K., Economou S.E., Elkouss D. et al. // arXiv:2212.10820. 2022.
  7. Liao S.K., Cai W.Q., Liu W.Y. et al. // Nature. 2017. V. 549. No. 7670. P. 43.
  8. Wang C.Z., Li Y., Cai W.Q. et al. // Opt. Express. 2021. V. 29. No. 19. P. 29595.
  9. Wang C., Li Y., Cai W. et al. // Appl. Opt. 2021. V. 60. No. 16. P. 4787.
  10. Vallone G., Marangon D.G., Canale M. et al. // Phys. Rev. A. 2015. V. 91. No. 4. Art. No. 042320.
  11. Bienfang J.C., Gross A.J., Mink A. et al. // Opt. Express. 2004. V. 12. No. 9. P. 2011.
  12. Khmelev A.V., Ivchenko E.I., Miller A.V. et al. // Entropy. 2023. V. 25. No. 4. Art. No. 670.
  13. https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.integrate.cumulative_trapezoid.html

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема экспериментальной установки. 1 — генератор импульсов, 2 — частотный модулятор, 3 — лазерный диод, 850 нм, 4 — амплитудный модулятор, 5 — аттенюатор, 6 — поляризатор, 7 — полуволновая пластинка с электроприводом, 8 — детектор одиночных фотонов, 9 — время-цифровой преобразователь

Скачать (17KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Расчетное расстояние до спутника, проходящего через зенит наземной станции, используемое при моделировании сеанса КРК: красные точки — данные GPS, синяя кривая — аппроксимация (a). Относительная скорость спутника в течение моделируемого сеанса (б)

Скачать (124KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сравнение частот следования сигналов, полученных в ходе моделирования сеанса КРК, до (1) и после (2) приближенной компенсации влияния эффекта Доплера (a). Частота следования квантовых сигналов после компенсации эффекта Доплера (б)

Скачать (104KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Временное распределение квантовых сигналов внутри восстановленного периода следования (1, красные кресты) и его аппроксимация (2, синяя кривая) функцией Гаусса σ = 1.21 (a). Количество сигналов, попавших внутрь временного окна фильтрации, в зависимости от его ширины (б)

Скачать (100KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024