論文の概要: Generating Spatially Entangled Itinerant Photons with Waveguide Quantum Electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.07300v2
• Date: Tue, 23 Jun 2020 12:51:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-29 00:25:54.106740
• Title: Generating Spatially Entangled Itinerant Photons with Waveguide Quantum Electrodynamics
• Title（参考訳）: 導波管量子力学を用いた空間共役光子生成
• Authors: Bharath Kannan, Daniel Campbell, Francisca Vasconcelos, Roni Winik, David Kim, Morten Kjaergaard, Philip Krantz, Alexander Melville, Bethany M. Niedzielski, Jonilyn Yoder, Terry P. Orlando, Simon Gustavsson, William D. Oliver
• Abstract要約: 本研究では、導波路に直接結合する超伝導トランスモン量子ビットを用いて、そのような光子の決定論的生成を示す。 我々は2光子N00N状態を生成し、放出された光子の状態と空間的絡み合いが量子ビット周波数で調節可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.53795072498062
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Realizing a fully connected network of quantum processors requires the ability to distribute quantum entanglement. For distant processing nodes, this can be achieved by generating, routing, and capturing spatially entangled itinerant photons. In this work, we demonstrate the deterministic generation of such photons using superconducting transmon qubits that are directly coupled to a waveguide. In particular, we generate two-photon N00N states and show that the state and spatial entanglement of the emitted photons are tunable via the qubit frequencies. Using quadrature amplitude detection, we reconstruct the moments and correlations of the photonic modes and demonstrate state preparation fidelities of $84\%$. Our results provide a path towards realizing quantum communication and teleportation protocols using itinerant photons generated by quantum interference within a waveguide quantum electrodynamics architecture.
• Abstract（参考訳）: 量子プロセッサの完全接続ネットワークを実現するには、量子絡み合いを分散する能力が必要である。 遠隔処理ノードでは、空間的に絡み合った光子を生成し、ルーティングし、キャプチャすることでこれを実現できる。 本研究では、導波路に直接結合する超伝導トランスモン量子ビットを用いて、そのような光子の決定論的生成を示す。 特に、2光子n00n状態を生成し、放出された光子の状態と空間の絡み合いが量子ビット周波数で調整可能であることを示す。 四次振幅検出を用いて、フォトニックモードのモーメントと相関を再構成し、状態準備フィディティが8,4\%$であることを示す。 本研究は,導波路型量子電磁力学アーキテクチャにおける量子干渉によって発生するイテナント光子を用いて,量子通信とテレポーテーションプロトコルを実現するための経路を提供する。

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