論文の概要: Protecting quantum entanglement between error-corrected logical qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.13027v1
- Date: Sat, 25 Feb 2023 08:57:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-28 19:25:53.341995
- Title: Protecting quantum entanglement between error-corrected logical qubits
- Title（参考訳）: 誤り訂正論理量子ビット間の量子絡み合いの保護
- Authors: Weizhou Cai, Xianghao Mu, Weiting Wang, Jie Zhou, Yuwei Ma, Xiaoxuan
Pan, Ziyue Hua, Xinyu Liu, Guangming Xue, Haifeng Yu, Haiyan Wang, Yipu Song,
Chang-Ling Zou, and Luyan Sun
- Abstract要約: 我々は、量子情報を空間的に分離されたマイクロ波モードに符号化することで、ボゾン量子モジュールとの絡み合った論理量子ビット(ELQ)を実験的に実現した。
未保護ELQと比較して、浄化されたELQのエラー検出によるコヒーレンス時間を45$%改善する。
また、浄化後のベル信号B=2.250$pm$0.019で、論理量子ビットによるベルの不等式違反を初めて示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.656211734079996
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement represents one of the most important conceptual advances in
physics during the last century and is also one of the most essential resources
in quantum information science. However, entanglement is fragile and its
potential advantages in applications are hindered by decoherence in practice.
Here, we experimentally realize entangled logical qubits (ELQ) with a bosonic
quantum module by encoding quantum information into spatially separated
microwave modes. The entanglement is protected by repetitive quantum error
correction, and the coherence time of the purified ELQ via error detection is
improved by 45$\%$ compared with the unprotected ELQ and exceeds that of the
entangled physical qubits. In addition, violation of the Bell inequality by
logical qubits is demonstrated for the first time with the measured Bell signal
B=2.250$\pm$0.019 after purification, surpassing the classical bound by 13
standard deviations. The protected ELQ could be applied in future explorations
of quantum foundations and applications of quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いは、前世紀の物理学における最も重要な概念的進歩の1つであり、量子情報科学における最も重要な資源の一つでもある。
しかし、絡み合いは脆弱であり、アプリケーションの潜在的な利点はデコヒーレンスによって妨げられている。
本研究では,量子情報を空間的に分離したマイクロ波モードにエンコードすることで,ボソニック量子モジュールを用いたエンタングル論理量子ビット(elq)を実現する。
絡み合いは、繰り返し量子誤り補正により保護され、未保護のELQと比較して、浄化されたELQの誤差検出によるコヒーレンス時間が45$\%改善され、絡み合った物理量子ビットを超える。
さらに、論理量子ビットによるベルの不等式違反は、浄化後のベル信号B=2.250$\pm$0.019で初めて示され、古典的境界を13の標準偏差で上回った。
保護されたELQは将来の量子基盤の探索や量子ネットワークの応用に応用できる。
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