論文の概要: Deterministic photon source of genuine three-qubit entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12038v1
- Date: Wed, 18 Oct 2023 15:22:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-19 16:08:06.788837
- Title: Deterministic photon source of genuine three-qubit entanglement
- Title（参考訳）: 真の3量子エンタングルメントの決定論的光子源
- Authors: Yijian Meng, Ming Lai Chan, Rasmus B. Nielsen, Martin H. Appel, Zhe
Liu, Ying Wang, Nikolai Bart, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Leonardo Midolo,
Alexey Tiranov, Anders S. S{\o}rensen, and Peter Lodahl
- Abstract要約: フォトニック共振器または導波管に埋め込まれた単一の量子エミッタは、所望の光モードに一度に1つの光子を放出するようにトリガーされることがある。
エミッタ内の1つのスピンをコヒーレントに制御することにより、多光子絡みを実現することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.416507176974232
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deterministic photon sources allow long-term advancements in quantum optics.
A single quantum emitter embedded in a photonic resonator or waveguide may be
triggered to emit one photon at a time into a desired optical mode. By
coherently controlling a single spin in the emitter, multi-photon entanglement
can be realized. We demonstrate a deterministic source of three-qubit
entanglement based on a single electron spin trapped in a quantum dot embedded
in a planar nanophotonic waveguide. We implement nuclear spin narrowing to
increase the spin dephasing time to $T_2^* \simeq 33$ ns, which enables
high-fidelity coherent optical spin rotations, and realize a spin-echo pulse
sequence for sequential generation of high-fidelity spin-photon and
spin-photon-photon entanglement. The emitted photons are highly
indistinguishable, which is a key requirement for subsequent photon fusions to
realize larger entangled states. This work presents a scalable deterministic
source of multi-photon entanglement with a clear pathway for further
improvements, offering promising applications in photonic quantum computing or
quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 決定論的光子源は、量子光学の長期的な進歩を可能にする。
フォトニック共振器または導波管に埋め込まれた単一の量子エミッタは、所望の光モードに一度に1つの光子を放出するようにトリガーされる。
エミッタ内の単一スピンをコヒーレントに制御することにより、多光子絡みを実現することができる。
平面型ナノフォトニック導波路に埋め込まれた量子ドットに閉じ込められた単一電子スピンに基づく3量子絡みの決定論的源を示す。
我々は,高密度コヒーレントな光スピン回転を実現するために,スピン除去時間を$T_2^* \simeq 33$ nsに引き上げるために核スピン絞りを実装し,高密度スピン光子およびスピン光子-光子エンタングルメントの逐次生成のためのスピンエチョパルスシーケンスを実現する。
放出された光子は非常に区別がつかず、光子融合がより大きな絡み合った状態を実現するための鍵となる要件である。
この研究は多光子絡みのスケーラブルな決定論的源を示し、さらなる改善のための明確な経路を示し、フォトニック量子コンピューティングや量子ネットワークにおいて有望な応用を提供する。
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