論文の概要: Deterministic Generation of Multidimensional Photonic Cluster States
with a Single Quantum Emitter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.10076v1
- Date: Tue, 21 Jun 2022 02:08:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-08 12:56:54.834532
- Title: Deterministic Generation of Multidimensional Photonic Cluster States
with a Single Quantum Emitter
- Title（参考訳）: 単一量子エミッタによる多次元フォトニッククラスター状態の決定論的生成
- Authors: Vinicius S. Ferreira, Gihwan Kim, Andreas Butler, Hannes Pichler, and
Oskar Painter
- Abstract要約: 本稿では,2次元フォトニッククラスター状態の決定論的生成のための資源効率の高いスキームのマイクロ波領域における実験的実装について述べる。
結合共振器アレイを低光導波路、単一フラックス可変トランスモンキュービットを量子エミッタとし、第2補助トランスモンを切替可能なミラーとして利用することにより、絡み合った光子波束の高速な形状の放出を実現する。
量子状態のトモグラフィー再構成により、これらの能力を利用して、70%の忠実度を持つ4つの光子の2次元クラスター状態を生成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2233362977312945
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multidimensional photonic graph states, such as cluster states, have
prospective applications in quantum metrology, secure quantum communication,
and measurement-based quantum computation. However, to date, generation of
multidimensional cluster states of photonic qubits has relied on probabilistic
methods that limit the scalability of typical generation schemes in optical
systems. Here we present an experimental implementation in the microwave domain
of a resource-efficient scheme for the deterministic generation of 2D photonic
cluster states. By utilizing a coupled resonator array as a slow-light
waveguide, a single flux-tunable transmon qubit as a quantum emitter, and a
second auxiliary transmon as a switchable mirror, we achieve rapid, shaped
emission of entangled photon wavepackets, and selective time-delayed feedback
of photon wavepackets to the emitter qubit. We leverage these capabilities to
generate a 2D cluster state of four photons with 70\% fidelity, as verified by
tomographic reconstruction of the quantum state. We discuss how our scheme
could be straightforwardly extended to the generation of even larger cluster
states, of even higher dimension, thereby expanding the scope and practical
utility of such states for quantum information processing tasks.
- Abstract（参考訳）: クラスター状態のような多次元フォトニックグラフ状態は、量子力学、セキュアな量子通信、測定に基づく量子計算に将来的な応用がある。
しかし、これまでは光量子ビットの多次元クラスター状態の生成は、光学系における典型的な生成スキームのスケーラビリティを制限する確率的手法に依存してきた。
本稿では、2次元フォトニッククラスター状態の決定論的生成のための資源効率の高いスキームのマイクロ波領域における実験的実装について述べる。
結合共振器アレイを低光導波路、単一フラックス可変トランスモンキュービットを量子エミッタ、第2補助トランスモンを切替可能なミラーとして利用することにより、光子ウェーブレットの高速かつ形状の発光と光子ウェーブレットのエミッタキュービットへの選択的時間遅延フィードバックを実現する。
量子状態のトモグラフィー再構成により、これらの能力を利用して、70倍の忠実度を持つ4つの光子の2次元クラスター状態を生成する。
提案手法は,より高次元の大規模クラスタ状態の生成に容易に拡張可能であり,量子情報処理タスクにおけるそのような状態の範囲と実用性を拡張できるのかを論じる。
関連論文リスト
- Deterministic generation of a 20-qubit two-dimensional photonic cluster state [87.34681687753141]
本稿では,2次元ラグ構造において,大規模に絡み合ったマイクロ波フォトニック状態を発生させる装置を提案する。
制御された光子放射で2量子ゲートをインターリーブすることにより、光子の時間および周波数多重クラスタ状態の2xnグリッドを生成する。
最大20個のフォトニック量子ビットにまたがる局所化可能な絡み合いの符号を測定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-10T16:25:24Z) - A quantum-network register assembled with optical tweezers in an optical cavity [0.0]
量子計算と量子通信は、ユーザーに古典物理学ではアクセスできない機能を提供すると期待されている。
1つの解決策は、計算量子ビットを含む小さな量子レジスタからなる量子ネットワークを開発することである。
我々は、光学的ツイーザと光学格子の両方を用いて、2次元の原子配列を光学的空洞に決定的に組み立てるレジスタについて報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-12T09:20:57Z) - Entanglement of photonic modes from a continuously driven two-level system [34.50067763557076]
量子エミッタ(超伝導量子ビット)をコヒーレントドライブで連続的にエキサイティングすることで, 絡み合ったフォトニックモードを実験的に生成する。
共鳴蛍光スペクトルの2つの側バンドから抽出したモード間の絡み合いが生じることを示す。
本手法は, 様々な物理プラットフォームにおいて, 絡み合いを高速に分散するために有効である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-10T18:48:41Z) - On-demand shaped photon emission based on a parametrically modulated qubit [14.88027830561737]
シングルレールおよびデュアルレールのタイムビン型光子生成器は、ポイントツーポイント量子ネットワークの量子インターフェースとして機能することができる。
我々は,GPUのデータストリーム処理に基づく効率的な光子場計測装置を開発した。
その結果,本手法はハードウェア効率が高く,実装が簡単で,拡張性が高いことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-02T16:53:54Z) - Simulation of Entanglement Generation between Absorptive Quantum
Memories [56.24769206561207]
我々は、QUantum Network Communication (SeQUeNCe) のオープンソースシミュレータを用いて、2つの原子周波数コム(AFC)吸収量子メモリ間の絡み合いの発生をシミュレートする。
本研究は,SeQUeNCe における truncated Fock 空間内の光量子状態の表現を実現する。
本研究では,SPDC音源の平均光子数と,平均光子数とメモリモード数の両方で異なる絡み合い発生率を観測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-17T05:51:17Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Multidimensional cluster states using a single spin-photon interface
coupled strongly to an intrinsic nuclear register [48.7576911714538]
フォトニッククラスター状態は、測定ベースの量子コンピューティングと損失耐性量子通信のための強力なリソースである。
核レジスタに強く結合した1つの効率的なスピン光子インタフェースを用いた多次元格子クラスター状態の生成を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T14:41:01Z) - Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state
quantum memories [55.41644538483948]
将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。
ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。
また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-13T14:31:54Z) - Efficient Generation of Subnatural-Linewidth Biphotons by Controlled
Quantum Interference [0.9877468274612591]
狭い帯域幅と長い時間長の双光子は、長距離量子通信において重要な役割を果たす。
2成分双光子波動関数を演算することにより、サブMHz状態におけるサブ自然な線幅を持つ双光子を実演する。
我々の研究は、LDQCとLOQCのための量子リピータと大規模クラスタ状態を実現するための潜在的な応用を持っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-09T02:39:50Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z) - Engineering continuous and discrete variable quantum vortex states by
nonlocal photon subtraction in a reconfigurable photonic chip [0.0]
光導波路における光の絡み合った2モードおよびNモード量子状態の生成について検討する。
本稿では,2つの単一モード圧縮状態に対して,光子サブトラクションの再構成可能な重ね合わせを生成する量子フォトニック回路を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-11T11:11:16Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。