論文の概要: Performance analysis of quantum repeaters enabled by deterministically
generated photonic graph states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.11430v1
- Date: Fri, 23 Sep 2022 06:13:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 15:24:08.060375
- Title: Performance analysis of quantum repeaters enabled by deterministically
generated photonic graph states
- Title(参考訳): 決定論的生成したフォトニックグラフ状態による量子リピータの性能解析
- Authors: Yuan Zhan, Paul Hilaire, Edwin Barnes, Sophia E. Economou, and Shuo
Sun
- Abstract要約: 量子リピータは 古典的な通信に近づく 高速な絡み合いの分布速度を可能にします
量子エミッタを用いてフォトニックグラフ状態を生成する新しいスキームが提案されている。
2つの異なるグラフ状態に基づいて量子リピータの性能を定量的に解析する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.06945682395675
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: By encoding logical qubits into specific types of photonic graph states, one
can realize quantum repeaters that enable fast entanglement distribution rates
approaching classical communication. However, the generation of these photonic
graph states requires a formidable resource overhead using traditional
approaches based on linear optics. Overcoming this challenge, a number of new
schemes have been proposed that employ quantum emitters to deterministically
generate photonic graph states. Although these schemes have the potential to
significantly reduce the resource cost, a systematic comparison of the repeater
performance among different encodings and different generation schemes is
lacking. Here, we quantitatively analyze the performance of quantum repeaters
based on two different graph states, i.e. the tree graph states and the
repeater graph states. For both states, we compare the performance between two
generation schemes, one based on a single quantum emitter coupled to ancillary
matter qubits, and one based on a single quantum emitter coupled to a delayed
feedback. We identify the optimal scheme at different system parameters. Our
analysis provides a clear guideline on the selection of the optimal generation
scheme for graph-state-based quantum repeaters, and lays out the parameter
requirements for future experimental realizations of different schemes.
- Abstract(参考訳): 論理量子ビットを特定の種類のフォトニックグラフにエンコードすることで、古典的通信に近づく高速な絡み合い分布率を可能にする量子リピータを実現することができる。
しかし、これらのフォトニックグラフ状態の生成には、線形光学に基づく従来のアプローチを用いた強力なリソースオーバーヘッドが必要となる。
この課題を克服するために、量子エミッタを用いてフォトニックグラフ状態を生成する新しいスキームが提案されている。
これらのスキームは、リソースコストを大幅に削減する可能性があるが、異なるエンコーディングと異なる生成スキーム間のリピータ性能の体系的な比較が不足している。
本稿では,2つの異なるグラフ状態,すなわち木グラフ状態とリピータグラフ状態に基づいて,量子リピータの性能を定量的に解析する。
両状態について,アシラリー物質量子ビットに結合した1つの量子エミッタと,遅延したフィードバックに結合した1つの量子エミッタの2つの世代間の性能を比較した。
システムパラメータの異なる最適スキームを同定する。
本分析は,グラフ状態に基づく量子リピータの最適生成方式の選択に関する明確なガイドラインを提供し,異なるスキームの将来の実験的実現のためのパラメータ要件を整理する。
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