چکیده فارسی :

ارتباطات کوانتوم تسریع است و موالفه مهم اکیر اپلی کیشن­ها در علم اطلاعات کوانتوم است. به اشتراک گذاشتن اطلاعات کوانتومی طی یک فاصله در میان گره­های جدا شده بطور جغرافیایی از کیوبیت­های فوتونی استفاده می­کند که نیاز به زیر ساختار شبکه­بندی شفاف و قابل پیکربندی بطور مجدد دارد تا بتواند از خدمات اطلاعات کوانتومی پشتیبانی کند. از توزیع کلید کوانتومی به عنوان مثالی در خدمات اطلاعات کوانتومی استفاده می­کنیم، ما قابلیت شبکه­های فیبری را مورد بررسی قرار می­دهیم تا از رفت و آمد نوری و وسیگنالهای ارتباطات کوانتومی تک فوتونی براساس زیر ساختار به اشتراک گذاشته شده پشتیبانی نماییم. تاثیر انتشار دامان از کانالهای مرسوم بر میزان خطای ذره کوانتوم (QBER) سیستم QKD آنالیز می­شود. بعلاوه، تاثیر بالقوه و استراتژیهای کاهش اختلالات انتقال مثل ترکیب چهار موجی، مدولاسیون مرحله مقطعی و نویز حاصل از آمپلی فایرهای نوری میان دوپایه مورد بحث قرار گرفتند. ما روندهای اخیر را در راستای توسعه سیستم­های QKD اتوماتیک و یکپارچه مورد بررسی قرار می­دهیم که مراحل مهمی در راستای سیستم­های ارتباطاتی کوانتوم پایا و قابل ساخت است.

کلمات کلیدی: توزیع کلید کوانتوم، ارتباطات کوانتومی، شبکه بندی نوری، QKD ، انتشار رامان، شناسایی تک فوتونی، یکپارچه سازی بصری الکترونیکی

چکیده انگلیسی :

Quantum communications is fast becoming an important component of many applications in quantum information science. Sharing quantum information over a distance among geographically separated nodes using photonic qubits requires a reconfigurable transparent networking infrastructure that can support quantum information services. Using quantum key distribution (QKD) as an example of a quantum communications service, we investigate the ability of fiber networks to support both conventional optical traffic and single-photon quantum communications signals on a shared infrastructure. The effect of Raman scattering from conventional channels on the quantum bit error rate (QBER) of a QKD system is analyzed. Additionally, the potential impact and mitigation strategies of other transmission impairments such as four-wave mixing, cross-phase modulation, and noise from mid-span optical amplifiers are discussed. We also review recent trends toward the development of automated and integrated QKD systems which are important steps toward reliable and manufacturable quantum communications systems.
Keywords: quantum key distribution, quantum communications, optical networking, QKD, single-photon detection, Raman scattering, optoelectronic integration