Kommunikation med enkelfotoner och felrättning

Viktiga resultat som projektet gav

Vi har visat att man kan sända information med enstaka fotoner istället för att använda ljuspulser från en laser. Vi kunde uppmäta att det meddelande vi skickade hade mindre än en foton per fysisk symbol vid ankomst till mottagaren. Många fotoner absorberades i fibern eller förlorades pga imperfekta komponenter, men trots detta kunde vi återskapa hela meddelandet tack vare felrättande koder. Vi lyckades lösa de främsta tekniska utmaningarna, att generera enstaka fotoner med s.k. "kvantprickar", sända dem över den 22 km långa kvantkanalen, samt jämföra 3 olika felrättande koder.

Långsiktiga effekter som förväntas

Eftersom vi visat att ljuspulser kan miniatyriseras med hjälp av enkelfotonteknik och felrättning, förväntar vi oss att se flera användningsfall där detta kan komma till användning. Sådana tillämpningar kan till exempel handla om kommunikation i datacenter eller mellan satelliter där energianvändningen är begränsad. Marknadsavdelningen gav projektet vissa positiva kommentarer och vi hoppas på licensiering eller kommersialisering av tekniken i framtiden.

Upplägg och genomförande

Experimentet innefattade två laboratorier, fotonerna skickades från Kungliga tekniska högskolan (KTH), Albanova och togs emot i Ericssons lab i Kista - efter att ha passerat en kommersiell, men oanvänd, fiber från Stokab. Vid Albanova genererades fotonerna med hjälp av en s.k. kvantprick, och i tidsluckor modulerades fotonernas polarisation enligt ett nytt protokoll för felrättning för en fotonförlust-kanal. I Kista detekterades fotonerna och meddelandet återskapades trots att avsevärda förluster skett i kanalen, tack vare den felrättande koden.