論文の概要: Quantum-Memory-Enhanced Preparation of Nonlocal Graph States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.13386v1
• Date: Sun, 27 Feb 2022 15:42:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-23 19:45:35.269478
• Title: Quantum-Memory-Enhanced Preparation of Nonlocal Graph States
• Title（参考訳）: 量子メモリによる非局所グラフ状態の生成
• Authors: Sheng Zhang, Yu-Kai Wu, Chang Li, Nan Jiang, Yun-Fei Pu, and Lu-Ming Duan
• Abstract要約: グラフ状態は多部交絡状態の重要なクラスである。 量子ネットワークにおいて、2つの原子励起しか持たないグラフ状態を作成するための効率的なスキームを示す。 本研究は,大規模分散システムにおける多部交絡状態の効率的な生成の可能性を示すものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.086067943202416
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Graph states are an important class of multipartite entangled states. Previous experimental generation of graph states and in particular the Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states in linear optics quantum information schemes is subjected to an exponential decay in efficiency versus the system size, which limits its large-scale applications in quantum networks. Here we demonstrate an efficient scheme to prepare graph states with only a polynomial overhead using long-lived atomic quantum memories. We generate atom-photon entangled states in two atomic ensembles asynchronously, retrieve the stored atomic excitations only when both sides succeed, and further project them into a four-photon GHZ state. We measure the fidelity of this GHZ state and further demonstrate its applications in the violation of Bell-type inequalities and in quantum cryptography. Our work demonstrates the prospect of efficient generation of multipartite entangled states in large-scale distributed systems with applications in quantum information processing and metrology.
• Abstract（参考訳）: グラフ状態は多部交絡状態の重要なクラスである。 グラフ状態の以前の実験的生成、特に線形光学量子情報スキームにおけるグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)は、量子ネットワークにおける大規模な応用を制限するシステムサイズに比べて効率が指数関数的に低下する。 ここでは、長寿命原子量子メモリを用いた多項式オーバーヘッドのみを用いたグラフ状態の効率的な作成手法を示す。 2つの原子アンサンブルで原子光子絡み合い状態を生成し、双方が成功した場合にのみ原子励起を回収し、さらに4光子ghz状態に投影する。 我々は、このGHZ状態の忠実度を測定し、ベル型不等式や量子暗号におけるその応用を更に実証する。 本研究は,量子情報処理とメトロジーに応用した大規模分散システムにおける多部交絡状態の効率的な生成の可能性を示す。

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