論文の概要: Sequential generation of multiphoton entanglement with a Rydberg superatom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.09447v1
• Date: Fri, 17 Dec 2021 11:33:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 07:19:23.950179
• Title: Sequential generation of multiphoton entanglement with a Rydberg superatom
• Title（参考訳）: Rydberg超原子を用いた多光子絡み合いの逐次生成
• Authors: Chao-Wei Yang, Yong Yu, Jun Li, Bo Jing, Xiao-Hui Bao, Jian-Wei Pan
• Abstract要約: 我々は、Rydberg超原子を用いた多光子生成のための効率的なアプローチを実験的に実証した。 我々は光子数次数を時間ビン次に変換することで多光子絡みを検出する。 1つの光子を添加する効率スケーリング係数は0.27であり、以前の結果を上回っている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.103939548290306
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multiqubit entanglement is an indispensable resource for quantum information science. In particular, the entanglement of photons is of conceptual interest due to its implications in measurement-based quantum computing, communication, and metrology. The traditional way of spontaneous parametric down-conversion already demonstrates entanglement of up to a dozen photons but is hindered by its probabilistic nature. Here, we experimentally demonstrate an efficient approach for multi-photon generation with a Rydberg superatom, a mesoscopic atomic ensemble under Rydberg blockade. Using it as an efficient single-photon interface, we iterate the photon creation process that gives rise to a train of temporal photonic modes entangled in photon number degree. We detect the multiphoton entanglement via converting the photon number degree to a time-bin degree. Photon correlations verify entanglement up to 12 modes. The efficiency scaling factor for adding one photon is 0.27, surpassing previous results, and can be increased significantly without fundamental limitations.
• Abstract（参考訳）: マルチキュービット絡み合いは、量子情報科学にとって必須の資源である。 特に、光子の絡み合いは、測定に基づく量子コンピューティング、通信、メトロロジーにその意味があるため、概念的に興味深い。 従来のパラメトリックダウンコンバージョンは、既に最大10個の光子の絡み合いを示すが、確率論的性質によって妨げられている。 本稿では,Rydbergブロック下でのメソスコピック原子アンサンブルであるRydbergスーパー原子を用いた多光子生成の効率的な手法を実験的に実証する。 効率の良い単一光子インタフェースとして使うことで、光子生成プロセスを繰り返すことで、光子数次数で絡み合った時間的光子モードが生まれる。 我々は光子数次数を時間ビン次に変換することで多光子絡みを検出する。 光子相関は、最大12モードの絡み合いを検証する。 1光子を1個加える効率スケーリング係数は0.27であり、これまでの結果を上回っ、基本的な制限なく大幅に増大させることができる。

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