論文の概要: Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state quantum memories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.05097v1
• Date: Wed, 13 Jan 2021 14:31:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-15 17:29:45.379187
• Title: Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state quantum memories
• Title（参考訳）: 遠隔マルチモード量子メモリ間の通信ヘラルド絡み合い
• Authors: Dario Lago-Rivera, Samuele Grandi, Jelena V. Rakonjac, Alessandro Seri, Hugues de Riedmatten
• Abstract要約: 将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。 ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。 また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Future quantum networks will enable the distribution of entanglement between distant locations and allow applications in quantum communication, quantum sensing and distributed quantum computation. At the core of this network lies the ability of generating and storing entanglement at remote, interconnected quantum nodes. While remote physical systems of various nature have been successfully entangled, none of these realisations encompassed all of the requirements for network operation, such as telecom-compatibility and multimode operation. Here we report the demonstration of heralded entanglement between two spatially separated quantum nodes, where the entanglement is stored in multimode solid-state quantum memories. At each node a praseodymium-doped crystal stores a photon of a correlated pair, with the second photon at telecommunication wavelengths. Entanglement between quantum memories placed in different labs is heralded by the detection of a telecom photon at a rate up to 1.4 kHz and is stored in the crystals for a pre-determined storage time up to 25 microseconds. We also show that the generated entanglement is robust against loss in the heralding path, and demonstrate temporally multiplexed operation, with 62 temporal modes. Our realisation is extendable to entanglement over longer distances and provides a viable route towards field-deployed, multiplexed quantum repeaters based on solid-state resources.
• Abstract（参考訳）: 将来の量子ネットワークは、遠隔地間の絡み合いの分散を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算の応用を可能にする。 このネットワークの中核は、遠隔で相互接続された量子ノードで絡み合いを生成して保存する能力である。 様々な性質の遠隔物理システムが絡み合っているが、通信互換性やマルチモード操作など、ネットワーク運用の要件をすべて包含することはなかった。 本稿では,空間的に分離された2つの量子ノード間のエンタングルメントの実証を行い,そのエンタングルメントをマルチモードの量子メモリに格納する。 各ノードにおいて、プラセオジムドープ結晶は相関対の光子を、第2の光子は通信波長で保存する。 異なる研究室に置かれる量子メモリ間の絡み合いは、最大1.4kHzの速度で通信光子を検出し、あらかじめ決定された保存時間25マイクロ秒の結晶に格納される。 また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードで時間的多重動作を示した。 我々の実現は、長い距離の絡み合いに拡張可能であり、固体資源に基づく電界展開型多重量子リピータへの実行可能な経路を提供する。

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