对量子双向时间转移和量子往返时间转移在一致的时空环境中的比较分析

科学领域:

• 量子物理学的量子物理学
• 计量学 计量学 计量学
• 信息科学 信息科学

背景情况:

• 精确的时间转移对于现代技术至关重要.
• 量子时间传输协议提供了更高的安全性和准确性.
• 将量子双向时间传输 (Q-TWTT) 和量子往返时间传输 (Q-RTTT) 进行比较对于实际实施至关重要.

研究的目的:

• 为了实验性地比较Q-TWTT和Q-RTTT的性能.
• 在一致的条件下评估时间传输的准确性和稳定性.
• 确定Q-TWTT在实际应用中的优势.

主要方法:

• 利用一个单一的能量-时间纠双光子源.
• 在11.3公里,22.4公里和55.6公里的光纤链路上进行了实验.
• 确保统一的光子计数和测量标准偏差 (SDs) 和时间偏差 (TDEV).

主要成果:

• 与Q-RTTT (0.65 ps至4.39 ps) 相比,Q-TWTT在所有纤维长度上显示了较小的SD (0.46 ps至3.98 ps).
• 在较低的TDEV值 (0.49ps至1.01ps) 时,Q-TWTT显示出更好的长期稳定性,而不是Q-RTTT (0.63ps至1.36ps).
• 结果与理论预测一致,Q-TWTT的优势归因于系统对称性.

结论:

• 与Q-RTTT相比,Q-TWTT表现出优越的时间传输性能.
• Q-TWTT的增强性能是由于协议特定的因素,特别是系统对称性.
• 对于实用,高精度的时间同步应用,Q-TWTT具有显著的优势.