論文の概要: Protocols for long-distance quantum communication with single $^{167}$Er
ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.02998v2
- Date: Sat, 5 Sep 2020 02:35:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-26 06:06:09.887878
- Title: Protocols for long-distance quantum communication with single $^{167}$Er
ions
- Title（参考訳）: 単一$^{167}$Erイオンを用いた長距離量子通信プロトコル
- Authors: F. Kimiaee Asadi, S. C. Wein, and C. Simon
- Abstract要約: 我々は、Y$$SiO$_5$結晶にドープされた167ドルErイオンを用いて量子リピータアーキテクチャを設計する。
このイオンは、長い超微細コヒーレンス時間と、通信波長範囲内で光子を放出する能力のために、リピータプロトコルの候補となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We design a quantum repeater architecture using individual $^{167}$Er ions
doped into Y$_2$SiO$_5$ crystal. This ion is a promising candidate for a
repeater protocol because of its long hyperfine coherence time in addition to
its ability to emit photons within the telecommunication wavelength range. To
distribute entanglement over a long distance, we propose two different swapping
gates between nearby ions using the exchange of virtual cavity photons and the
electric dipole-dipole interaction. We analyze their expected performance, and
discuss their strengths and weaknesses. Then, we show that a post-selection
approach can be implemented to improve the gate fidelity of the virtual photon
exchange scheme by monitoring cavity emission. Finally, we use our results for
the swapping gates to estimate the end-to-end fidelity and distribution rate
for the protocol.
- Abstract（参考訳）: 我々は、Y$_2$SiO$_5$結晶にドープされた個々の$^{167}$Erイオンを用いて量子リピータアーキテクチャを設計する。
このイオンは、通信波長範囲内で光子を放出する能力に加えて、長い超微粒子コヒーレンス時間を持つため、リピータプロトコルの有望な候補である。
遠距離での絡み合いを分散するために,仮想キャビティ光子の交換と電気双極子-双極子相互作用を用いた2つの異なる交換ゲートを提案する。
期待性能を分析し,その強みと弱みについて考察する。
次に,キャビティエミッションを監視することにより,仮想光子交換方式のゲート忠実性を向上させるためのポストセレクション手法が実現可能であることを示す。
最後に,プロトコルのエンドツーエンドの忠実度と分散率を推定するために,スワップゲートとして結果を用いた。
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