論文の概要: Noise suppression in a temporal-multimode quantum memory entangled with
a photon via asymmetrical photon-collection channel
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.00381v1
- Date: Sun, 31 Oct 2021 02:33:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 19:05:35.265892
- Title: Noise suppression in a temporal-multimode quantum memory entangled with
a photon via asymmetrical photon-collection channel
- Title（参考訳）: 非対称光子収集チャネルを介して光子と絡み合う時間的マルチモード量子メモリの雑音抑圧
- Authors: Ya Li, Ya-fei Wen, Min-jie Wang, Chao Liu, Hai-long Liu, Shu-jing Li,
Zhong-xiao Xu, Hai Wang
- Abstract要約: 本稿では,時間的多重化QIの付加雑音を抑制する手法を提案し,実験的に実証する。
QIsが14モードを記憶すると、非対称チャネルを用いたQIsの測定ベルパラメータSが3%の絡み合い率の増加をもたらす。
一方、非対称・対称コレクションを用いた14モードの絡み合いQIは、記憶時間25時間20時間までベル不等式違反を保っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.229495867878933
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum interfaces (QIs) that generate entanglement between a multimode
atomic memory and a photon forms a multiplexed repeater node and hold promise
to greatly improve quantum repeater rates. Recently, the temporal multimode
spin-wave memory that is entangled with a photon has been demonstrated with
cold atoms. However, due to additional noise generated in multimode operation,
the fidelity of spin-wave-photon entanglement significantly decreases with the
mode number. So far, the improvement on temporal-multimode entanglement
fidelity via suppressing the additional noise remains unexplored. Here, we
propose and experimentally demonstrate a scheme that can suppress the
additional noise of a temporally-multiplexed QI. The scheme uses an asymmetric
channel to collect the photons coming and retrieving from the
temporally-multiplexed QI. For making comparisons, we also set up a QI that
uses symmetric channel for the photon collections. When the QIs store 14 modes,
the measured Bell parameter S for the QIs using the asymmetric and the
symmetric photon-collection channels are 2.36+/-0.03 and 2.24+/-0.04,
respectively, showing that the QI using the asymmetric channel gives rise to a
3% increase in entanglement fidelity, i.e., a 1.7-fold decrease in the
additional noise, compared with the QI using the symmetric one. On the other
hand, the 14-mode entanglement QIs that use the asymmetric and symmetric
collections preserve the violation of a Bell inequality for storage times up to
25 us and 20 us, respectively, showing that the asymmetric QI has a higher
entanglement storage performance.
- Abstract（参考訳）: マルチモード原子メモリと光子の間の絡み合いを生成する量子インターフェース(QIs)は多重化リピータノードを形成し、量子リピータレートを大幅に向上させる。
近年,光子に絡み合った時間多重モードスピン波メモリが低温原子で実証されている。
しかし、マルチモード動作で発生する付加ノイズにより、スピン波-光子絡み合いの忠実度はモード数によって著しく低下する。
これまでのところ、追加ノイズの抑制による時間的マルチモード絡み合い忠実性の改善は未検討のままである。
本稿では,時間的多重化QIの付加雑音を抑制する手法を提案し,実験的に実証する。
このスキームは非対称チャネルを使用して、時間的に多重化されたQIから光子を回収する。
また、比較のために、光子コレクションに対称チャネルを用いるQIを設定した。
QIsが14モードを記憶する場合、QIsの測定値であるベルパラメータSは、それぞれ2.36+/-0.03および2.24+/-0.04であり、非対称チャネルを使用するQIは、交絡フィデリティの3%増加、すなわち、対称チャネルを使用するQIと比較して追加ノイズの1.7倍の減少を示す。
一方、非対称なコレクションと対称なコレクションを使用する14モードの絡み合いQIは、それぞれ25 usおよび20 usまでの記憶時間に対するベル不等式違反を保ち、非対称な絡み合いQIは高い絡み合い記憶性能を示す。
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