論文の概要: Heralded three-photon entanglement from a single-photon source on a photonic chip

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.02189v1
• Date: Wed, 5 Jul 2023 10:30:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-06 14:15:58.179129
• Title: Heralded three-photon entanglement from a single-photon source on a photonic chip
• Title（参考訳）: フォトニックチップ上の単一光子源からの3光子絡み合い
• Authors: Si Chen, Li-Chao Peng, Yong-Peng Guo, Xue-Mei Gu, Xing Ding, Run-Ze Liu, Xiang You, Jian Qin, Yun-Fei Wang, Yu-Ming He, Jelmer J. Renema, Yong-Heng Huo, Hui Wang, Chao-Yang Lu and Jian-Wei Pan
• Abstract要約: 両レール符号化3GHZ状態の最初の実験的実現を報告した。 我々の研究は、将来のフォールトトレラントフォトニック量子コンピューティングにとって重要なステップであり、大規模な光量子コンピュータの構築の加速につながります。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.189886915779416
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In the quest to build general-purpose photonic quantum computers, fusion-based quantum computation has risen to prominence as a promising strategy. This model allows a ballistic construction of large cluster states which are universal for quantum computation, in a scalable and loss-tolerant way without feed-forward, by fusing many small n-photon entangled resource states. However, a key obstacle to this architecture lies in efficiently generating the required essential resource states on photonic chips. One such critical seed state that has not yet been achieved is the heralded three-photon Greenberger-Horne-Zeilinger (3-GHZ) state. Here, we address this elementary resource gap, by reporting the first experimental realization of a heralded dual-rail encoded 3-GHZ state. Our implementation employs a low-loss and fully programmable photonic chip that manipulates six indistinguishable single photons of wavelengths in the telecommunication regime. Conditional on the heralding detection, we obtain the desired 3-GHZ state with a fidelity 0.573+-0.024. Our work marks an important step for the future fault-tolerant photonic quantum computing, leading to the acceleration of building a large-scale optical quantum computer.
• Abstract（参考訳）: 汎用フォトニック量子コンピュータの構築を目指す中で、融合ベースの量子計算は有望な戦略として注目されている。 このモデルは、多くの小さなn光子絡み合った資源状態を用いて、フィードフォワードなしでスケーラブルで損失耐性のある方法で、量子計算に普遍的な大規模クラスター状態の弾道的構成を可能にする。 しかし、このアーキテクチャの重要な障害は、フォトニックチップ上で必要な必須資源状態を生成することである。 まだ達成されていない重要な種状態の1つは3光子グリーンバーガー・ホーン・サイーリンガー(3ghz)状態である。 本稿では,この基本的資源ギャップに対処するため,有界二線符号化3GHZ状態の実験的実現を報告した。 実装では、低損失で完全にプログラム可能なフォトニックチップを使用し、通信方式では6つの異なる波長の光子を操作する。 シーディング検出の条件として, 0.573+-0.024で所望の3GHZ状態を得る。 我々の研究は、将来的なフォールトトレラントフォトニック量子コンピューティングにとって重要なステップであり、大規模光量子コンピュータの構築を加速させる。

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