مكرر كمومي باتجاه واحد مع أيونات الأرض النادرة المخدرة في المواد الصلبة

تم اقتراح مكررات كمومية للتغلب على فقدان الفوتونات الأسي على المسافة في الألياف. تقضي مكررات الكم باتجاه واحد على الحاجة إلى الاتصالات الكلاسيكية ثنائية الاتجاه، والتي يمكن أن تتفوق على مكررات الكم القائمة على الذاكرة الكمومية. أقترح أن أيونات الأرض النادرة المخدرة في المواد الصلبة والمترابطة مع تجويف نانوي يمكن استخدامها بشكل فعال لتوليد حالة العنقود الضوئي، التي تعتبر منصات جيدة لعقد مكرر كمومي بنظام اتجاه واحد. بالإضافة إلى ذلك، أقترح مخططًا متعدّدًا لتوليد حالة العنقود الضوئي الشجري مع العديد من المصادر الكمومية. مع أقل من 100 مصدر كمومي، يمكن أن تصل معدلات المفاتيح السرية إلى ترتيب MHz عبر بضع آلاف من الكيلومترات. تعتبر هذه الاقتراحات مفيدة بشكل خاص لتوليد حالات عنقود ضوئي على نطاق واسع، وهو أمر ضروري لتصحيح الأخطاء التشغيلية أثناء المعالجة في عقد مكرر الكم.