論文の概要: Building a controlled-NOT gate between polarization and frequency

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.07317v1
• Date: Wed, 10 Apr 2024 19:31:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-12 15:38:10.734756
• Title: Building a controlled-NOT gate between polarization and frequency
• Title（参考訳）: 分極と周波数の間に制御NOTゲートを構築する
• Authors: Hsuan-Hao Lu, Joseph M. Lukens, Muneer Alshowkan, Brian T. Kirby, Nicholas A. Peters,
• Abstract要約: 我々は、分極と周波数DoF間のCNOT演算を考案し、実現した。 単一光子中の4つのベル状態全てを合成することにより,この操作の有効性を検証した。 このデモは、これらの2つの重要なDoF間の超絡み合いを操作するための新しい道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5646167527990591
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: By harnessing multiple degrees of freedom (DoFs) within a single photon, controlled quantum unitaries, such as the two-qubit controlled-NOT (CNOT) gate, play a pivotal role in advancing quantum communication protocols like dense coding and entanglement distillation. In this work, we devise and realize a CNOT operation between polarization and frequency DoFs by exploiting directionally dependent electro-optic phase modulation within a fiber Sagnac loop. Alongside computational basis measurements, we validate the effectiveness of this operation through the synthesis of all four Bell states in a single photon, all with fidelities greater than 98%. This demonstration opens new avenues for manipulating hyperentanglement across these two crucial DoFs, marking a foundational step toward leveraging polarization-frequency resources in fiber networks for future quantum applications.
• Abstract（参考訳）: 単一光子内で複数の自由度(DoF)を利用することにより、2量子制御NOT(CNOT)ゲートのような制御された量子ユニタリは、密度符号化や絡み合い蒸留のような量子通信プロトコルの進展において重要な役割を果たす。 本研究では、ファイバサニャックループ内の方向依存型電気光学位相変調を利用して、偏光と周波数DoF間のCNOT動作を考案し、実現した。 計算ベース測定の他に、単一光子中の4つのベル状態全てを98%以上の忠実度で合成することで、この操作の有効性を検証する。 このデモンストレーションは、これらの2つの重要なDoF間でのハイパーエンタングルメントを操作するための新しい道を開き、将来の量子応用のためにファイバネットワークにおける偏光周波数リソースを活用するための基礎的なステップとなる。

関連論文リスト

• Purifying quantum-dot light in a coherent frequency interface [39.58317527488534]
  量子ネットワークは、光ファイバーの低損失伝送を利用するために、テレコム波長で動作する。 明暗の量子ドット(QDs)は、InGaAs QDsのような光の非常に区別できない量子状態を放出し、近赤外線で光子を放出する。 本稿では, 周期的に偏極した窒化リチウム導波路において, 単一光子のQD源からCバンドへのスペクトル浄化と周波数シフトを同時に実施する方法について報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-11T18:02:43Z)
• Passive photonic CZ gate with two-level emitters in chiral multi-mode waveguide QED [41.94295877935867]
  共伝播光子間の受動条件ゲートを2レベルエミッタアレイで設計する。 鍵となる資源は、エミッタアレイの2つの導波路モードへのキラルカップリングによって誘導される効果的な光子-光子相互作用を利用することである。 我々は、この非線形位相シフトを利用して、異なる量子ビット符号化における条件付き決定性フォトニックゲートを設計する方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-08T18:00:25Z)
• Quantum interface for telecom frequency conversion based on diamond-type atomic ensembles [0.0]
  ダイヤモンド型4波混合(FWM)とルビジウムエネルギー準位を用いた量子周波数変換(QFC)機構について検討した。 還元密度演算理論を用いることで、このダイヤモンド型FWMスキームは高忠実度で量子特性を維持できることを示した。 この研究は、分散量子コンピューティングと長距離量子通信において、このスキームを前進させるための重要な基礎となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-18T07:36:30Z)
• Quantum logical controlled-NOT gate in a lithium niobate-on-insulator photonic quantum walk [0.0]
  2量子制御NOTゲートをニオブ酸リチウムイオン絶縁体導波路のアレイで実験的に実証した。 ゲートを用いて重畳状態に制御光子を準備することにより9245pm0.002$忠実度で絡み合った量子ビットを生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-26T06:48:45Z)
• Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
  2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。 パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z)
• Controlling Frequency-Domain Hong-Ou-Mandel Interference via Electromagnetically Induced Transparency [5.467400475482669]
  ホン・ウー・マンデル干渉(HOM)は、単一光子の非古典的な性質を示す魅力的な量子現象である。 本研究では,電磁誘導型透過型ダブルロンバダ$4波混合システムについて検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-14T08:22:09Z)
• Integrated Quantum Optical Phase Sensor [48.7576911714538]
  ニオブ酸リチウム薄膜で作製したフォトニック集積回路について述べる。 我々は2階非線形性を用いてポンプ光と同じ周波数で圧縮状態を生成し、回路制御と電気光学によるセンシングを実現する。 このようなチップ上のフォトニクスシステムは、低消費電力で動作し、必要なすべての機能を1つのダイに統合することで、量子光学センサーの新たな機会が開けることを期待している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-19T18:46:33Z)
• Telecom-band Hyperentangled Photon Pairs from a Fiber-based Source [49.06242674127539]
  偏光および周波数DoFの両面に重接する通信帯域双光子の発生を実験的に実証した。 ハイパーエンタングルメント・ソースによって生成される状態は、高密度符号化や高次元量子鍵分布などのプロトコルを可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-06T21:37:43Z)
• Controlled-Phase Gate by Dynamic Coupling of Photons to a Two-Level Emitter [0.0]
  本稿では,デュアルレール符号化フォトニック量子ビット上での高忠実性決定論的量子論理ゲートを実現するアーキテクチャを提案する。 GaAs膜中のIII-V量子ドットはフォトニック量子情報処理において有望なプラットフォームであることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-06T18:00:00Z)
• Fully Arbitrary Control of Frequency-Bin Qubits [0.0]
  電気光学位相変調器とパルス整形器の複数構成に対する最適設定を数値的に確立する。 単一光子レベルの性能は、ブロッホ球上に広がる単一周波数ビン量子ビットから41点までの回転によって検証される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-17T16:06:16Z)
• Frequency-Domain Quantum Interference with Correlated Photons from an Integrated Microresonator [96.25398432840109]
  チップ型マイクロ共振器から発生するスペクトル的に異なる光子による周波数領域のHong-Ou-Mandel干渉を報告する。 本研究は周波数領域における高忠実度2光子操作の選択的ツールとして4波長混合を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-14T01:48:39Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。