論文の概要: Experimental quantum teleportation of propagating microwaves
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.04155v1
- Date: Sat, 6 Mar 2021 16:59:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 22:05:14.965512
- Title: Experimental quantum teleportation of propagating microwaves
- Title（参考訳）: 伝搬マイクロ波の量子テレポーテーション実験
- Authors: K. G. Fedorov, M. Renger, S. Pogorzalek, R. Di Candia, Q. Chen, Y.
Nojiri, K. Inomata, Y. Nakamura, M. Partanen, A. Marx, R. Gross, and F. Deppe
- Abstract要約: 2モードのスクイーズとアナログフィード距離を利用してコヒーレントマイクロ波状態の決定論的量子テレポーテーションを実現する。
本結果は,超伝導回路を用いたモジュラ量子コンピューティングのためのテレポーテーション型量子ゲートの鍵となる要素を提供する。
- 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: The modern field of quantum communication thrives on promise to deliver
efficient and unconditionally secure ways to exchange information by exploiting
quantum laws of physics. Here, quantum teleportation stands out as an exemplary
protocol allowing for the disembodied and safe transfer of unknown quantum
states using quantum entanglement and classical communication as resources. The
experimental feasibility of quantum teleportation with propagating waves,
relevant to communication scenarios, has been demonstrated in various physical
settings. However, an analogous implementation of quantum teleportation in the
microwave domain was missing so far. At the same time, recent breakthroughs in
quantum computation with superconducting circuits have triggered a demand for
quantum communication between spatially separated superconducting processors
operated at microwave frequencies. Here, we demonstrate a realization of
deterministic quantum teleportation of coherent microwave states by exploiting
two-mode squeezing and analog feedforward over macroscopic distances $d =
42\,$cm. We achieve teleportation fidelities $F = 0.689 \pm 0.004$ exceeding
the no-cloning $F_\mathrm{nc} = 2/3$ threshold for coherent states with an
average photon number of up to $n_\mathrm{d} = 1.1$. Our results provide a key
ingredient for the teleportation-based quantum gate for modular quantum
computing with superconducting circuits and establish a solid foundation for
future microwave quantum local area networks.
- Abstract（参考訳）: 現代の量子コミュニケーションの分野は、効率的で無条件に情報を交換する方法を提供することを約束して繁栄している。
ここでは、量子テレポーテーションは、量子絡み合いと古典的な通信をリソースとして使用し、未知の量子状態の非電子的かつ安全な転送を可能にする模範的なプロトコルとして際立っている。
通信シナリオに関連する伝播波による量子テレポーテーションの実験的実現性は、様々な物理的設定で実証されている。
しかし、マイクロ波領域における量子テレポーテーションの類似の実装は、これまで失われていた。
同時に、超伝導回路による最近の量子計算のブレークスルーは、マイクロ波で動作する空間分離超伝導プロセッサ間の量子通信の需要を引き起こしている。
ここでは, 2モードスクイージングとアナログフィードフォワードを, マクロ距離 $d = 42\,$cm 上で活用することにより, コヒーレントマイクロ波状態の決定論的量子テレポーテーションの実現を実証する。
テレポーテーションフィデリティ $f = 0.689 \pm 0.004$ はコヒーレント状態の非閉値 $f_\mathrm{nc} = 2/3$ しきい値を超え、平均光子数は $n_\mathrm{d} = 1.1$ となる。
この結果は,超伝導回路を用いたモジュラ量子コンピューティングのためのテレポーテーションベースの量子ゲートの鍵となる要素を提供し,将来の量子量子局所領域ネットワークの基盤を確立する。
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