論文の概要: Entanglement between a trapped ion qubit and a 780-nm photon via quantum frequency conversion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.13680v1
• Date: Wed, 27 Jul 2022 17:49:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 07:39:59.870679
• Title: Entanglement between a trapped ion qubit and a 780-nm photon via quantum frequency conversion
• Title（参考訳）: 量子周波数変換によるイオン量子ビットと780nm光子との絡み合い
• Authors: John Hannegan, James D. Siverns and Qudsia Quraishi
• Abstract要約: 将来の量子ネットワークは、物質量子ビットから自然に放出されない光子周波数で物質-光子絡み合いを発生させる能力を必要とする。 ここでは、閉じ込められたイオンと780nmの光子との絡み合いを、中性Rbベースの量子ネットワークデバイスと相互作用できる波長で示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Future quantum networks will require the ability to produce matter-photon entanglement at photon frequencies not naturally emitted from the matter qubit. This allows for a hybrid network architecture, where these photons can couple to other tools and quantum technologies useful for tasks such as multiplexing, routing, and storage, but which operate at wavelengths different from that of the matter qubit source, while also reducing network losses. Here, we demonstrate entanglement between a trapped ion and a 780 nm photon, a wavelength which can interact with neutral-Rb-based quantum networking devices. A single barium ion is used to produce 493 nm photons, entangled with the ion, which are then frequency converted to 780 nm while preserving the entanglement. We generate ion-photon entanglement with fidelities $\geq$ 0.93(2) and $\geq$ 0.84(2) for 493 nm and 780 nm photons respectively with the fidelity drop arising predominantly from a reduction in the signal-noise of our detectors at 780 nm compared with at 493 nm.
• Abstract（参考訳）: 将来の量子ネットワークは、物質量子ビットから自然に放出されない光子周波数で物質-光子絡み合いを発生させる能力を必要とする。 これにより、これらの光子は、多重化、ルーティング、ストレージといったタスクに有用な他のツールや量子技術と結合できるが、マターキュービットソースとは異なる波長で動作すると同時に、ネットワーク損失を低減できるハイブリッドネットワークアーキテクチャが実現される。 ここでは、閉じ込められたイオンと780nmの光子との絡み合いを、中性Rbベースの量子ネットワークデバイスと相互作用できる波長で示す。 単一のバリウムイオンは、493 nmの光子を発生させ、その光子はエンタングルメントを維持しながら780 nmに変換される。 我々は493nmと780nmの光子に対して、それぞれ$\geq$ 0.93(2)と$\geq$ 0.84(2)のイオン光子絡みを発生させ、検出器の信号ノイズの低減から生じるフィダリティ降下を493nmと比較した。

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