論文の概要: Temporally multiplexed ion-photon quantum interface via fast ion-chain transport
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.10501v1
- Date: Fri, 17 May 2024 02:50:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-20 17:11:53.598600
- Title: Temporally multiplexed ion-photon quantum interface via fast ion-chain transport
- Title（参考訳）: 高速イオン鎖輸送による時間多重イオン-光子量子界面
- Authors: Bingran You, Qiming Wu, David Miron, Wenjun Ke, Inder Monga, Erhan Saglamyurek, Hartmut Haeffner,
- Abstract要約: 既存の長距離量子ネットワークアプローチの控えめな絡み合い率を高めるための重要な技術は多重化である。
ここでは、74$mathrmmu m$ 86 $mathrmmu s$ の9個のカルシウムイオンの鎖を高速に輸送することで、時間的に多重化されたイオン-光子界面を実証する。
我々のプリンシプル実装は、イオンを閉じ込めた大規模量子ネットワークの道を開いたが、克服すべき課題がいくつか浮かび上がっている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3610495849936353
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-rate remote entanglement between photon and matter-based qubits is essential for distributed quantum information processing. A key technique to increase the modest entangling rates of existing long-distance quantum networking approaches is multiplexing. Here, we demonstrate a temporally multiplexed ion-photon interface via rapid transport of a chain of nine calcium ions across 74 $\mathrm{\mu m}$ within 86 $\mathrm{\mu s}$. The non-classical nature of the multiplexed photons is verified by measuring the second-order correlation function with an average value of $g^{(2)}(0)$ = 0.060(13), indicating negligible crosstalk between the multiplexed modes. In addition, we characterize the motional degree-of-freedom of the ion crystal after transport and find that it is coherently excited to as much as $\bar{n}_\alpha\approx 110$ for the center-of-mass mode. Our proof-of-principle implementation paves the way for large-scale quantum networking with trapped ions, but highlights some challenges that must be overcome.
- Abstract（参考訳）: 光子と物質ベースの量子ビット間の高速リモート絡み合いは、分散量子情報処理に不可欠である。
既存の長距離量子ネットワークアプローチの控えめな絡み合い率を高めるための重要な技術は多重化である。
ここでは、74$\mathrm{\mu m}$ 86$\mathrm{\mu s}$ の9個のカルシウムイオンの鎖を高速に輸送することで、時間的に多重化されたイオン-光子界面を示す。
多重化モード間の無視可能なクロストークを示す平均値$g^{(2)}(0)$ = 0.060(13)で2階相関関数を測定することにより、多重化光子の非古典性を検証する。
さらに、輸送後のイオン結晶の運動度自由度を特徴付け、質量中心モードに対して$\bar{n}_\alpha\approx 110$ にコヒーレントに励起されていることを発見した。
我々のプリンシプル実装は、イオンを閉じ込めた大規模量子ネットワークの道を開いたが、克服すべき課題がいくつか浮かび上がっている。
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