論文の概要: Realization of a crosstalk-avoided quantum network node with dual-type
qubits by the same ion species
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14405v2
- Date: Tue, 2 Jan 2024 10:29:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-03 20:01:32.073766
- Title: Realization of a crosstalk-avoided quantum network node with dual-type
qubits by the same ion species
- Title（参考訳）: 二重型量子ビットを持つクロストーク回避量子ネットワークノードの同一イオン種による実現
- Authors: L. Feng, Y.-Y Huang, Y.-K. Wu, W.-X. Guo, J.-Y. Ma, H.-X. Yang, L.
Zhang, Y. Wang, C.-X. Huang, C. Zhang, L. Yao, B.-X. Qi, Y.-F. Pu, Z.-C. Zhou
and L.-M. Duan
- Abstract要約: 我々は、数百ミリ秒の典型的な時間スケールで、$S$-qubitのイオン光子絡み合わせを生成する。
本研究は、スケーラブル量子ネットワークのためのデュアル型量子ビットスキームの実現機能を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20288584947488558
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Generating ion-photon entanglement is a crucial step for scalable trapped-ion
quantum networks. To avoid the crosstalk on memory qubits carrying quantum
information, it is common to use a different ion species for ion-photon
entanglement generation such that the scattered photons are far off-resonant
for the memory qubits. However, such a dual-species scheme requires elaborate
control of the portion and the location of different ion species, and can be
subject to inefficient sympathetic cooling. Here we demonstrate a trapped-ion
quantum network node in the dual-type qubit scheme where two types of qubits
are encoded in the $S$ and $F$ hyperfine structure levels of
${}^{171}\mathrm{Yb}^+$ ions. We generate ion photon entanglement for the
$S$-qubit in a typical timescale of hundreds of milliseconds, and verify its
small crosstalk on a nearby $F$-qubit with coherence time above seconds. Our
work demonstrates an enabling function of the dual-type qubit scheme for
scalable quantum networks.
- Abstract（参考訳）: イオン光子エンタングルメントの生成は、スケーラブルなトラップイオン量子ネットワークにとって重要なステップである。
量子情報を持つメモリ量子ビット上のクロストークを避けるため、イオン光子絡みの発生には異なるイオン種を用いるのが一般的であり、散乱した光子がメモリ量子ビットに対してはるかに共鳴しない。
しかし、このような二重種スキームは、異なるイオン種の部位と位置を精巧に制御する必要があるため、非効率な交感神経冷却を受けることができる。
ここでは、2種類の量子ビットが$s$と$f$の超微細構造レベル${}^{171}\mathrm{yb}^+$ ionsで符号化される双対型量子ビットスキームにおいて、閉じ込められたイオン量子ネットワークノードを示す。
私たちは、数百ミリ秒の典型的な時間スケールで、$s$-qubitのイオン光子絡み合いを生成し、その小さなクロストークを近くの$f$-qubitのコヒーレンスタイムで検証します。
本研究は、スケーラブル量子ネットワークのためのデュアル型量子ビットスキームの実現機能を示す。
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