National Institute of Standards and Technology (NIST)、University of MarylandのJoint Quantum Institute (JQI)、および量子ネットワーキング企業Qunnectの研究者らは、実運用中の部分的に架空である光ファイバーリンクを介した長距離偏光もつれ光子分配の実証に成功しました。Journal of Optical Communications and Networking(JOCN、第18巻、第8号)に掲載された査読済み研究で詳述されているように、研究チームはNISTのGaithersburgキャンパスとメリーランド州College ParkのUMDを結ぶ62キロメートル(38.5マイル)の商用通信ファイバーを介してもつれ光子を伝送しました。
地中に埋設され熱的・機械的に隔離された光ファイバーラインとは異なり、電柱に吊るされた架空ファイバーは、風、交通振動、周囲の日々の温度変化により深刻な偏光ドリフトを経験します。この環境ノイズを克服するため、研究者らはQunnectが開発した自動偏光補償(APC)デバイスを統合しました。このシステムは、参照光ビームをファイバーを通じて多重化し、時間変動する複屈折を継続的にマッピングし、飛行する光子の量子偏光状態を保持するために逆ユニタリ変換をリアルタイムで計算・適用します。
24時間連続のストレステスト中、セットアップは1秒あたり約1,500ペアのもつれ光子分配レートを達成し、リンク稼働率は92.8%(アクティブな偏光再較正に必要な時間は全リンク時間の7.2%のみ)でした。研究チームは時間平均Clauser–Horne–Shimony–Holt(CHSH)Bellの不等式パラメータS=2.45±0.08を記録し、古典物理学の閾値(S≤2)を20時間以上連続して破り、厳しい実環境条件下での高忠実度もつれ保存を確認しました。
この試験は、都市規模の量子ネットワーク、Quantum Key Distribution(QKD)チャネル、および分散量子コンピューティング相互接続が、カスタム地下設備を必要とせず、既存の非シールド商用ファイバーインフラストラクチャ上に展開可能であることを実証しています。
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2026年8月6日




