論文の概要: Time-bin entanglement in the deterministic generation of linear photonic cluster states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08527v3
- Date: Wed, 10 Jul 2024 09:29:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-11 21:29:48.957804
- Title: Time-bin entanglement in the deterministic generation of linear photonic cluster states
- Title（参考訳）: 線形フォトニッククラスター状態の決定論的生成における時間-双絡
- Authors: David Bauch, Nikolas Köcher, Nils Heinisch, Stefan Schumacher,
- Abstract要約: 理論的には、個々の量子エミッタを用いて、時間双絡光子の列車を決定論的に生成するための戦略を理論的に検討する。
フル微視的数値シミュレーションにおいて, 束縛されたフォトニック量子ビットのかなりの数の線形クラスター状態の理論的生成を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically investigate strategies for the deterministic creation of trains of time-bin entangled photons using an individual quantum emitter described by a $\Lambda$-type electronic system. We explicitly demonstrate the theoretical generation of linear cluster states with substantial numbers of entangled photonic qubits in full microscopic numerical simulations. The underlying scheme is based on the manipulation of ground state coherences through precise optical driving. One important finding is that the most easily accessible quality metrics, the achievable rotation fidelities, fall short in assessing the actual quantum correlations of the emitted photons in the face of losses. To address this, we explicitly calculate stabilizer generator expectation values as a superior gauge for the quantum properties of the generated many-photon state. With widespread applicability also to other emitter and excitation-emission schemes, our work lays the conceptual foundations for an in-depth practical analysis of time-bin entanglement based on full numerical simulations with predictive capabilities for realistic systems and setups including losses and imperfections. The specific results shown in the present work illustrate that with controlled minimization of losses and realistic system parameters for quantum-dot type systems, useful linear cluster states of significant lengths can be generated in the calculations, discussing the possibility of scalability for quantum information processing endeavors.
- Abstract（参考訳）: 理論的には、$\Lambda$-type電子系で記述された個々の量子エミッタを用いて、時間ビン絡み合った光子の列車を決定論的に生成する戦略を理論的に検討する。
フル微視的数値シミュレーションにおいて, かなり多くの絡み合ったフォトニック量子ビットを持つ線形クラスター状態の理論的生成を明示的に示す。
基礎となるスキームは、精密光駆動による基底状態のコヒーレンス操作に基づいている。
重要な発見の1つは、最も容易にアクセスできる品質指標である、達成可能な回転率(英語版)は、損失に直面して放出された光子の実際の量子相関を評価するのに不足していることである。
これを解決するために、我々は、生成された多光子の状態の量子特性の優れたゲージとして、安定化器生成期待値を明示的に算出する。
本研究は,他のエミッタ・エミッタ・エミット・エミッタ・エミット・スキームにも広く適用可能であり,現実的なシステムや,損失や不完全性を含む設備の予測機能を備えた完全な数値シミュレーションに基づいて,時間ビン絡みの詳細な解析を行うための基礎となる。
本研究で示された具体的な結果は、量子ドット型システムにおける損失の最小化と現実的なシステムパラメータの制御により、計算において有意な長さの有用な線形クラスタ状態が生成されることを示し、量子情報処理におけるスケーラビリティの可能性について議論する。
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