論文の概要: Wavelength conversion for single-photon polarization qubits through continuous variable quantum teleportation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.04737v1
• Date: Tue, 11 May 2021 01:13:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-31 21:13:16.320283
• Title: Wavelength conversion for single-photon polarization qubits through continuous variable quantum teleportation
• Title（参考訳）: 連続可変量子テレポーテーションによる単一光子偏光量子ビットの波長変換
• Authors: Xi-Wang Luo, Chuanwei Zhang, Irina Novikova, Chen Qian, and Shengwang Du
• Abstract要約: 量子インターネットは、遠隔の量子プロセッサを接続する。 本稿では,連続可変量子テレポーテーションを用いた単一光子偏光量子ビットの波長変換装置を提案する。 我々の研究は、長距離量子ネットワークの実現の道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.598192865991367
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A quantum internet connects remote quantum processors that need interact and exchange quantum signals over a long distance through photonic channels. However, these quantum nodes are usually composed of quantum systems with emitted photons unsuitable for long-distance transmission. Therefore, quantum wavelength conversion to telecom is crucial for long-distance quantum networks based on optical fiber. Here we propose wavelength conversion devices for single-photon polarization qubits using continuous variable quantum teleportation, which can efficiently convert qubits between near-infrared (780/795 nm suitable for interacting with atomic quantum nodes) and telecom wavelength (1300-1500 nm suitable for long-distance transmission). The teleportation uses entangled photon sources (i.e., non-degenerate two-mode squeezed state) that can be generated by four-wave mixing in rubidium atomic vapor cells, with a diamond configuration of atomic transitions. The entangled fields can be emitted in two orthogonal polarizations with locked relative phase, making them especially suitable for interfacing with single-photon polarization qubits. Our work paves the way for the realization of long-distance quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子インターネットは、フォトニックチャネルを介して長距離に量子信号をやり取りし交換する必要があるリモート量子プロセッサを接続する。 しかしながら、これらの量子ノードは通常、長距離伝送には適さない発光光子を持つ量子系で構成されている。 したがって、光ファイバに基づく長距離量子ネットワークでは、通信への量子波長変換が不可欠である。 本稿では, 連続可変量子テレポーテーションを用いた単一光子偏光量子ビットの波長変換装置を提案し, 量子ビットを近赤外(780/795nm) とテレコム波長(1300〜1500nm) に効率よく変換することができる。 このテレポーテーションは、ルビジウム原子蒸気セルの4波長混合によって生成できる絡み合った光子源(すなわち非縮退2モード圧縮状態)と、原子遷移のダイヤモンド構成を用いる。 絡み合った磁場は2つの直交偏光とロックされた相対位相で放出することができ、特に単光子偏光量子ビットとの相互作用に適している。 我々の研究は、長距離量子ネットワークの実現の道を開いた。

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