論文の概要: Telecom band quantum dot technologies for long-distance quantum networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03993v1
- Date: Tue, 7 Nov 2023 13:46:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-08 15:22:57.312052
- Title: Telecom band quantum dot technologies for long-distance quantum networks
- Title（参考訳）: 長距離量子ネットワークのためのテレコムバンド量子ドット技術
- Authors: Ying Yu, Shunfa Liu, Chang-Min Lee, Peter Michler, Stephan
Reitzenstein, Kartik Srinivasan, Edo Waks, Jin Liu
- Abstract要約: 将来の量子インターネットは、世界中に量子ビット(量子ビット)を生成し、配布し、保存し、処理することが期待されている。
長時間の操作を容易にするためには、テレコム波長で量子リピータを操作する必要がある。
本稿では,量子ネットワーク用通信OバンドとCバンドで発生するエピタキシャルQDデバイスに向けた物理と技術開発について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.625118537787253
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A future quantum internet is expected to generate, distribute, store and
process quantum bits (qubits) over the globe by linking different quantum nodes
via quantum states of light. To facilitate the long-haul operations, quantum
repeaters, the building blocks for a long-distance quantum network, have to be
operated in the telecom wavelengths to take advantage of both the low-loss
fiber network and the well-established technologies for optical communications.
Semiconductors quantum dots (QDs) so far have exhibited exceptional
performances as key elements, i.e., quantum light sources and spin-photon
interfaces, for quantum repeaters, but only in the near-infrared (NIR) regime.
Therefore, the development of high-performance telecom-band QD devices is
highly desirable for a future solid-state quantum internet based on fiber
networks. In this review, we present the physics and the technological
developments towards epitaxial QD devices emitting at the telecom O- and
C-bands for quantum networks by using advanced epitaxial growth for direct
telecom emission, and quantum frequency conversion (QFC) for telecom-band
down-conversion. We also discuss the challenges and opportunities in the future
to realize telecom QD devices with improved performances and expanded
functionalities by taking advantage of hybrid integrations.
- Abstract（参考訳）: 将来の量子インターネットは、異なる量子ノードを光量子状態を介してリンクすることで、世界中の量子ビット(量子ビット)を生成、配布、保存、処理することが期待されている。
長距離動作を容易にするために、長距離量子ネットワークのビルディングブロックである量子リピータは、低損失ファイバネットワークと光学通信の確立した技術の両方を活用するために、テレコム波長で動作する必要がある。
半導体量子ドット(QD)は、量子リピータにおいて、量子光源やスピン光子インターフェースなどの重要な要素として例外的な性能を示してきたが、近赤外線(NIR)方式でのみである。
したがって、ファイバネットワークに基づく将来の固体量子インターネットにおいては、高性能な通信帯域qdデバイスの開発が極めて望ましい。
本稿では,量子ネットワーク用通信用oバンドおよびcバンドに放出されるエピタキシャルqdデバイスに関する物理と技術開発について,直接通信用高次エピタキシャル成長と通信帯域ダウン変換用量子周波数変換(qfc)を用いて述べる。
また,ハイブリッド統合を活用して,性能の向上と機能拡張を図った通信QDデバイスの実現に向けた課題と機会についても論じる。
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