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Reduction of photon-losses caused by turbulence using spatial diversity in free-space optics quantum communications
Indexado
Scopus SCOPUS_ID:85176227846
DOI 10.1117/12.2677129
Año 2023
Tipo

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Spatial diversity is a technique widely used in wireless communications to enhance the signal quality at the receiver. We propose a multiple-input single-output system that utilizes this technique to enhance a free-space optics quantum communication link by reducing the amount of photon losses caused by atmospheric turbulence, thus increasing the capacity of the quantum channel. The system consists of two transmitters with uncorrelated optical paths, and a single receiver. A 515-nm quantum signal is transmitted through the transmission path with the highest gain, dynamically chosen by comparing the signal distortions of a 660-nm classical signal. Preliminary experiments with a single transmitter have been conducted in a laboratory environment with atmospheric turbulence generated via heat guns. We observed that the single-photon channel is highly correlated with the fluctuations of the 660-nm classical signal, so that an improvement in the former is expected when selecting the path with highest gain. The number of photon counts received was compared with the turbulence-free scenario, revealing that the mean number of counts decreased, and its standard deviation increased when turbulence is present, as expected.

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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Seguel, Andres I. - Universidad de Los Andes, Chile - Chile
Instituto Milenio de Investigación en Óptica - Chile
2 Anguita, Jaime A. - Universidad de Los Andes, Chile - Chile
Instituto Milenio de Investigación en Óptica - Chile
3 Pirela, Carlos S. - Universidad de Los Andes, Chile - Chile
Instituto Milenio de Investigación en Óptica - Chile

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Financiamiento



Fuente
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Agradecimientos



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