偏 polarization–周波数ハイパーエンタングル光子: 発生、特性評価、および操作

周波数ビンエンコーディングは、大規模に並列化可能で光ファイバー伝送に対して堅牢です。追加の自由度（DoF）と組み合わせることで、ヒルベルト空間の拡張により、単一の光子内で2つのDoF間での決定論的制御操作が可能になります。このような能力は、光子ハイパーエンタングルメントと組み合わせることで、密なコーディングや単一コピーエンタングルメント蒸留を含む量子通信プロトコルにとって非常に価値があります。この講演では、すべてファイバー結合の超広帯域偏振–周波数ハイパーエンタングルソースを紹介し、光C+Lバンド（1530–1625 nm）全体にわたる複数の密な波長分割多重化チャンネルにわたって包括的な量子状態トモグラフィーを実施します。さらに、光ファイバーサグナックループ内での電気光学位相変調を利用して、偏振と周波数DoF間での高忠実度の制御NOT（cnot）操作を設計・実装します。総じて、我々のハイパーエンタングルソースと2量子ビットゲートは、将来の量子アプリケーションのために確立されたテレコミュニケーションファイバーネットワークで偏振–周波数リソースを活用する新しい機会を開くはずです。