論文の概要: Qubit teleportation between non-neighboring nodes in a quantum network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.11373v1
- Date: Thu, 21 Oct 2021 18:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 21:21:17.555901
- Title: Qubit teleportation between non-neighboring nodes in a quantum network
- Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける非隣接ノード間の量子ビットテレポーテーション
- Authors: S.L.N. Hermans, M. Pompili, H.K.C. Beukers, S. Baier, J. Borregaard,
and R. Hanson
- Abstract要約: 将来の量子インターネットアプリケーションは、ネットワーク間で量子情報を共有する能力からパワーを得る。
ここでは、量子ネットワーク内の非隣接ノード間の量子テレポーテーションを実現する。
テレポーターの準備が成功すれば、任意のクビット状態が古典的境界を超える忠実度でテレポートできることを実証する。
- 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: Future quantum internet applications will derive their power from the ability
to share quantum information across the network. Quantum teleportation allows
for the reliable transfer of quantum information between distant nodes, even in
the presence of highly lossy network connections. While many experimental
demonstrations have been performed on different quantum network platforms,
moving beyond directly connected nodes has so far been hindered by the
demanding requirements on the pre-shared remote entanglement, joint qubit
readout and coherence times. Here we realize quantum teleportation between
remote, non-neighboring nodes in a quantum network. The network employs three
optically connected nodes based on solid-state spin qubits. The teleporter is
prepared by establishing remote entanglement on the two links, followed by
entanglement swapping on the middle node and storage in a memory qubit. We
demonstrate that once successful preparation of the teleporter is heralded,
arbitrary qubit states can be teleported with fidelity above the classical
bound, even with unit efficiency. These results are enabled by key innovations
in the qubit readout procedure, active memory qubit protection during
entanglement generation and tailored heralding that reduces remote entanglement
infidelities. Our work demonstrates a prime building block for future quantum
networks and opens the door to exploring teleportation-based multi-node
protocols and applications.
- Abstract（参考訳）: 将来の量子インターネットアプリケーションは、ネットワーク全体で量子情報を共有する能力からそのパワーを導出する。
量子テレポーテーションは、高損失のネットワーク接続が存在する場合でも、遠く離れたノード間で量子情報の信頼できる転送を可能にする。
様々な量子ネットワークプラットフォームで多くの実験的なデモンストレーションが行われてきたが、直接接続されたノードを超えて移動することは、事前共有されたリモートの絡み合い、共同キュービットの読み出し、コヒーレンスタイムの要求によって妨げられている。
ここでは、量子ネットワーク内の非隣接ノード間の量子テレポーテーションを実現する。
このネットワークは、固体スピン量子ビットに基づく3つの光接続ノードを使用する。
テレポーターは、2つのリンクにリモートの絡み目を確立し、続いて中間ノードに絡み目を入れ替え、メモリキュービットに記憶する。
テレポーターの準備が成功すれば、単位効率であっても、任意の量子ビット状態が古典的境界を超える忠実度でテレポートできることを実証する。
これらの結果は、qubitreadoutプロシージャにおける重要な革新、エンタングルメント生成時のアクティブメモリクビット保護、リモートエンタングルメントの不整合を減少させる調整されたヘラルディングによって実現される。
我々の研究は、将来の量子ネットワークの素構築ブロックを実証し、テレポーテーションベースのマルチノードプロトコルやアプリケーションを探究するための扉を開く。
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