論文の概要: On-chip spin-photon entanglement based on single-photon scattering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.12844v2
- Date: Mon, 3 Jul 2023 07:54:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-04 16:06:44.376339
- Title: On-chip spin-photon entanglement based on single-photon scattering
- Title（参考訳）: 単一光子散乱に基づくオンチップスピン光子絡み合い
- Authors: Ming Lai Chan, Alexey Tiranov, Martin Hayhurst Appel, Ying Wang,
Leonardo Midolo, Sven Scholz, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Anders
S{\o}ndberg S{\o}rensen and Peter Lodahl
- Abstract要約: 我々は、入射光子と静止量子ドットスピン量子ビットの間のオンチップエンタングゲートを実証する。
結果は、フォトニックエンタングルメント生成とオンチップ量子論理の両方が可能な量子ノードを実現するための大きなステップである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4567119332161234
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The realization of on-chip quantum gates between photons and solid-state
spins is a key building block for quantum-information processors, enabling,
e.g., distributed quantum computing, where remote quantum registers are
interconnected by flying photons. Self-assembled quantum dots integrated in
nanostructures are one of the most promising systems for such an endeavor
thanks to their near-unity photon-emitter coupling and fast spontaneous
emission rate. Here we demonstrate an on-chip entangling gate between an
incoming photon and a stationary quantum-dot spin qubit. The gate is based on
sequential scattering of a time-bin encoded photon with a waveguide-embedded
quantum dot and operates on sub-microsecond timescale; two orders of magnitude
faster than other platforms. Heralding on detection of a reflected photon
renders the gate fidelity fully immune to spectral wandering of the emitter.
These results represent a major step in realizing a quantum node capable of
both photonic entanglement generation and on-chip quantum logic, as demanded in
quantum networks and quantum repeaters.
- Abstract（参考訳）: 光子と固体スピンの間のオンチップ量子ゲートの実現は、量子情報プロセッサの重要な構築ブロックであり、例えば、リモート量子レジスタが空飛ぶ光子によって相互接続される分散量子コンピューティングを可能にする。
ナノ構造に集積された自己集合量子ドットは、光子-エミッタ結合と高速自発放出速度のおかげで、そのような取り組みの最も有望なシステムの一つである。
ここでは、入射光子と定常量子ドットスピン量子ビットの間のオンチップエンタングゲートを示す。
ゲートは導波路埋め込み量子ドットによる時間ビン符号化光子の逐次散乱に基づいており、他のプラットフォームよりも2桁高速なサブミクロ秒タイムスケールで動作する。
反射光子を検出することで、ゲートの忠実度はエミッタのスペクトル移動に完全に免疫する。
これらの結果は、量子ネットワークや量子リピータで要求されるように、フォトニックエンタングルメント生成とオンチップ量子論理の両方が可能な量子ノードを実現するための大きなステップである。
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