Control adaptativo basado en FPGA para la estabilización de fase en interferómetros de fibra óptica utilizando...

Área de la Ciencia:

• La comunicación cuántica es una comunicación cuántica.
• La óptica cuántica es una óptica cuántica.
• La fotónica es la fotónica.

Sus antecedentes:

• El ruido de fase limita el funcionamiento estable en la comunicación cuántica de fibra óptica.
• Los pares de fotones codificados en Time-bin son cruciales para una transmisión cuántica robusta.

Objetivo del estudio:

• Implementar un algoritmo adaptativo para la estabilización de fase en tiempo real en sistemas de comunicación cuántica.
• Para mitigar los efectos del ruido de fase en la transmisión de fibra óptica.

Principales métodos:

• Se implementó un algoritmo adaptativo de perturbación y observación en una plataforma de Array de Puerta Programable de Campo (FPGA).
• Se utilizó el control de retroalimentación en tiempo real a 1 Hz, derivando la señal de control de los recuentos de coincidencias de pares de fotones correlacionados.

Principales resultados:

• El enfoque adaptativo redujo el tiempo de subida del sistema en un 70% y el ruido de coincidencia en un 30%.
• Las mejoras en la visibilidad se mantuvieron durante más de 600 segundos, demostrando estabilidad a largo plazo.
• El sistema logró una estabilización de fase eficiente en sistemas cuánticos y fotónicos.

Conclusiones:

• El algoritmo adaptativo desarrollado ofrece una solución eficiente para la estabilización de fase a largo plazo.
• Este método mejora la robustez y la estabilidad de los sistemas de comunicación cuántica.
• El sistema de retroalimentación en tiempo real basado en FPGA mejora el rendimiento de los sistemas fotónicos contra el ruido de fase.