論文の概要: Decoherence of Single-Excitation Entanglement over DLCZ Quantum Networks Caused by Slow-Magnetic-Field Fluctuations and Protection Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.06328v1
• Date: Sat, 10 Jun 2023 01:17:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-13 19:44:11.516407
• Title: Decoherence of Single-Excitation Entanglement over DLCZ Quantum Networks Caused by Slow-Magnetic-Field Fluctuations and Protection Approach
• Title（参考訳）: 遅い磁場変動によるDLCZ量子ネットワーク上の単一励起絡み合いのデコヒーレンスと保護アプローチ
• Authors: Can Sun, Ya Li, Yi-bo Hou, Min-jie Wang, Shu-jing Li, Hai Wang
• Abstract要約: SMFF(slow magnetic-field fluctuations)は、SWのショット・ツー・ショット位相ノイズを引き起こす。 コールド原子アンサンブルにおける2つのSW間の単一励起絡みを実験的に準備した。 リピータリンク上の単一励起エンタングルメントの寿命は、光格子原子をノードとして使用しても135msである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.868959001621123
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Atomic spin-wave (SW) memory is a building block for quantum repeater. However, due to decoherence caused by atomic motions and magnetic-field gradients, SW retrieval efficiency decays with storage time. Slow magnetic-field fluctuations (SMFFs) lead to shot-to-shot phase noises of SWs, but have not been considered in previous repeater protocols. Here, we develop a SW model including a homogeneous phase noise caused by SMFFs, and then reveal that such phase noise induces decoherence of single-excitation entanglement between two atomic ensembles in a repeater link. For verify this conclusion, we experimentally prepare single-excitation entanglement between two SWs in a cold atomic ensemble and observe entanglement decoherence induced by SMFFs. Limited by SMFFs, the evaluated lifetime of the single-excitation entanglement over a repeater link is ~135 ms, even if the link uses optical-lattice atoms as nodes. We then present an approach that may overcome such limitation and extend this lifetime to ~1.7 s.
• Abstract（参考訳）: 原子スピン波(sw)メモリは量子リピータの構成要素である。 しかし、原子運動と磁場勾配によるデコヒーレンスにより、SW回収効率は貯蔵時間とともに低下する。 SMFF(slow magnetic-field fluctuations)はSWのショット・ツー・ショット位相ノイズを引き起こすが、以前のリピータプロトコルでは考慮されていない。 本稿では,SMFFによる均一位相雑音を含むSWモデルを開発し,その位相雑音がリレーダリンクにおける2つの原子アンサンブル間の単一励起エンタングルのデコヒーレンスを引き起こすことを示す。 この結論を検証するため,冷原子アンサンブル中の2つのSW間の単一励起アンタングルを実験的に作成し,SMFFによる絡み合いデコヒーレンスを観察した。 SMFFによって制限され、リピータリンク上の単一励起エンタングルメントの寿命は、たとえリンクが光格子原子をノードとして使っているとしても、およそ135msである。 次に、このような制限を克服するアプローチを示し、この寿命を ~1.7 s まで延長する。

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