論文の概要: Cryogenic microwave link for quantum local area networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.12398v2
- Date: Mon, 29 Jul 2024 10:05:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-31 00:56:53.597427
- Title: Cryogenic microwave link for quantum local area networks
- Title(参考訳): 量子局所領域ネットワークのための低温マイクロ波リンク
- Authors: W. K. Yam, M. Renger, S. Gandorfer, F. Fesquet, M. Handschuh, K. E. Honasoge, F. Kronowetter, Y. Nojiri, M. Partanen, M. Pfeiffer, H. van der Vliet, A. J. Matthews, J. Govenius, R. N. Jabdaraghi, M. Prunnila, A. Marx, F. Deppe, R. Gross, K. G. Fedorov,
- Abstract要約: 本稿では,マイクロ波QLANの試作プラットフォームについて述べる。
量子絡み合いはチャネル中心の温度で最大1ドルKまで保存され、高温でのマイクロ波量子通信への道を開く。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.8304256783768633
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Scalable quantum information processing with superconducting circuits is expected to advance from individual processors located in single dilution refrigerators to more powerful distributed quantum computing systems. The realization of hardware platforms for quantum local area networks (QLANs) compatible with superconducting technology is of high importance in order to achieve a practical quantum advantage. Here, we present a fundamental prototype platform for a microwave QLAN based on a cryogenic link connecting two separate dilution cryostats over a distance of $6.6$ m with a base temperature of $52$ mK in the center. Superconducting microwave coaxial cables are employed to form a quantum communication channel between the distributed network nodes. We demonstrate the continuous-variable entanglement distribution between the remote dilution refrigerators in the form of two-mode squeezed microwave states, reaching squeezing of $2.10 \pm 0.02$ dB and negativity of $0.501 \pm 0.011$. Furthermore, we show that quantum entanglement is preserved at channel center temperatures up to $1$ K, paving the way towards microwave quantum communication at elevated temperatures. Consequently, such a QLAN system can form the backbone for future distributed quantum computing with superconducting circuits.
- Abstract(参考訳): 超伝導回路を用いたスケーラブルな量子情報処理は、単一希釈冷凍機にある個々のプロセッサからより強力な分散量子コンピューティングシステムへと進歩することが期待されている。
超伝導技術と互換性のある量子局所領域ネットワーク(QLAN)のためのハードウェアプラットフォームの実現は、実用的な量子優位性を達成するために重要である。
ここでは,マイクロ波QLANの基本プロトタイプとして,2つの異なる希釈型クライオスタットを6.6$mで接続する低温リンクと,その中心に5,2$mKのベース温度を接続する。
超伝導マイクロ波同軸ケーブルを用いて、分散ネットワークノード間の量子通信チャネルを形成する。
本研究では, 遠隔希釈冷凍機間の2モード圧縮マイクロ波状態の連続的エンタングルメント分布を実証し, 210 pm 0.02$dB, ネガティビティ0.501 pm 0.011$に到達した。
さらに、量子絡み合いはチャネル中心の温度で最大1ドルKまで保存され、高温でのマイクロ波量子通信への道が開かれた。
したがって、そのようなQLANシステムは、超伝導回路を用いた将来の分散量子コンピューティングのバックボーンを形成することができる。
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