論文の概要: Realization of a crosstalk-free multi-ion node for long-distance quantum networking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13369v1
- Date: Wed, 22 May 2024 05:58:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-25 01:14:40.778141
- Title: Realization of a crosstalk-free multi-ion node for long-distance quantum networking
- Title(参考訳): 長距離量子ネットワークのためのクロストークフリーマルチイオンノードの実現
- Authors: P. -C. Lai, Y. Wang, J. -X. Shi, Z. -B. Cui, Z. -Q. Wang, S. Zhang, P. -Y. Liu, Z. -C. Tian, Y. -D. Sun, X. -Y. Chang, B. -X. Qi, Y. -Y. Huang, Z. -C. Zhou, Y. -K. Wu, Y. Xu, Y. -F. Pu, L. -M. Duan,
- Abstract要約: トラップされた原子イオンは、量子リピータノードを構築するための主要な物理プラットフォームの一つである。
長距離トラップイオン量子ネットワークでは、クロストークのないデュアルタイプの量子ビットを持つことが不可欠である。
本稿では,テレコム互換かつクロストークフリーな量子ネットワークノードの試作実装について報告する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Trapped atomic ions constitute one of the leading physical platforms for building the quantum repeater nodes to realize large-scale quantum networks. In a long-distance trapped-ion quantum network, it is essential to have crosstalk-free dual-type qubits: one type, called the communication qubit, to establish entangling interface with telecom photons; and the other type, called the memory qubit, to store quantum information immune from photon scattering under entangling attempts. Here, we report the first experimental implementation of a telecom-compatible and crosstalk-free quantum network node based on two trapped $^{40}$Ca$^{+}$ ions. The memory qubit is encoded on a long-lived metastable level to avoid crosstalk with the communication qubit encoded in another subspace of the same ion species, and a quantum wavelength conversion module is employed to generate ion-photon entanglement over a $12\,$km fiber in a heralded style. Our work therefore constitutes an important step towards the realization of quantum repeaters and long-distance quantum networks.
- Abstract(参考訳): トラップされた原子イオンは、大規模量子ネットワークを実現するために量子リピータノードを構築するための主要な物理プラットフォームの一つである。
長距離トラップイオン量子ネットワークでは、通信量子ビットと呼ばれるクロストークのない2種類の量子ビットを持つことが不可欠であり、通信量子ビットと呼ばれる1つのタイプは、通信光子との絡み合うインターフェースを確立することであり、もう1つのタイプは、メモリ量子ビットと呼ばれ、絡み合う試みの下で光子散乱から免疫される量子情報を記憶することである。
本稿では,2つのトラップされた$^{40}$Ca$^{+}$イオンをベースとした,通信互換かつクロストークのない量子ネットワークノードの試作実装について報告する。
メモリキュービットは、同じイオン種の別の部分空間に符号化された通信キュービットとのクロストークを避けるために、長寿命のメタスタブルレベルで符号化され、量子波長変換モジュールを用いて、12,000円の繊維を密閉した形でイオン光子絡みを発生させる。
したがって、我々の研究は、量子リピータと長距離量子ネットワークの実現に向けた重要なステップとなる。
関連論文リスト
- Metropolitan-scale heralded entanglement of solid-state qubits [0.0]
10km間隔で分離した2つの独立動作量子ネットワークノード間の有意な絡み合いについて報告する。
我々は、キュービット安定化光子の量子周波数変換によるファイバー光子損失の影響を最小化する。
本報告では,ノード上に予め定義された絡み合った状態が,シーディング検出パターンによらず伝達されることを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-04T18:00:01Z) - Entanglement of Nanophotonic Quantum Memory Nodes in a Telecom Network [0.0]
ボストンの都市部に展開する40kmの低損失繊維と35kmの長繊維ループを通した2つの核スピン記憶の絡み合いを実証した。
光通信キュービットの効率的な双方向量子周波数変換をテレコム周波数(1350nm)に統合することにより、2つの核スピンメモリの絡み合いを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-02T16:23:08Z) - Realization of a crosstalk-avoided quantum network node with dual-type
qubits by the same ion species [0.20288584947488558]
我々は、数百ミリ秒の典型的な時間スケールで、$S$-qubitのイオン光子絡み合わせを生成する。
本研究は、スケーラブル量子ネットワークのためのデュアル型量子ビットスキームの実現機能を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-26T03:38:36Z) - Simulation of Entanglement Generation between Absorptive Quantum
Memories [56.24769206561207]
我々は、QUantum Network Communication (SeQUeNCe) のオープンソースシミュレータを用いて、2つの原子周波数コム(AFC)吸収量子メモリ間の絡み合いの発生をシミュレートする。
本研究は,SeQUeNCe における truncated Fock 空間内の光量子状態の表現を実現する。
本研究では,SPDC音源の平均光子数と,平均光子数とメモリモード数の両方で異なる絡み合い発生率を観測する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-17T05:51:17Z) - An Evolutionary Pathway for the Quantum Internet Relying on Secure
Classical Repeaters [64.48099252278821]
我々は、セキュアな古典的リピータと量子セキュアな直接通信原理を組み合わせた量子ネットワークを考案する。
これらのネットワークでは、量子耐性アルゴリズムから引き出された暗号文を、ノードに沿ってQSDCを用いて送信する。
我々は,セキュアな古典的リピータに基づくハイブリッド量子ネットワークの実証実験を行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-08T03:24:06Z) - Multiplexed telecom-band quantum networking with atom arrays in optical
cavities [0.3499870393443268]
マルチプレクサネットワークアーキテクチャにおいて,通信帯域光子を持つ中性原子配列からなる量子プロセッサのプラットフォームを提案する。
単一原子ではなく大きな原子配列を用いることで、双方向通信の有害な影響を緩和し、2つのノード間の絡み合いを2桁近く改善する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-09T15:05:57Z) - Entanglement between a telecom photon and an on-demand multimode
solid-state quantum memory [52.77024349608834]
我々は,マルチモード固体量子メモリにおいて,通信光子と集合スピン励起の絡み合いを初めて示す。
量子メモリのエンタングルメントストレージを最大47.7$mu$sまで拡張し、最大10kmの距離で分離された量子ノード間のエンタングルメントの分配を可能にした。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-09T13:59:26Z) - Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state
quantum memories [55.41644538483948]
将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。
ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。
また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-13T14:31:54Z) - A Quantum Network Node with Crossed Optical Fibre Cavities [0.0]
2つの量子チャネルに接続する量子ネットワークノードを開発する。
受動的、隠蔽され、高忠実な量子メモリとして機能する。
我々のノードは堅牢で、大きなファイバーベースのネットワークに自然に適合し、より多くのキャビティにスケールできるため、量子インターネットに対する明確な視点を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-19T12:17:17Z) - Single-Shot Secure Quantum Network Coding for General Multiple Unicast
Network with Free One-Way Public Communication [56.678354403278206]
複数のユニキャスト量子ネットワーク上でセキュアな量子ネットワークコードを導出する正準法を提案する。
我々のコードは攻撃がないときに量子状態を正しく送信する。
また、攻撃があっても送信された量子状態の秘密性を保証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-30T09:25:13Z) - Experimental quantum conference key agreement [55.41644538483948]
量子ネットワークは、世界規模でセキュアな通信を可能にするために、長距離におけるマルチノードの絡み合いを提供する。
ここでは、マルチパーティの絡み合いを利用した量子通信プロトコルである量子会議鍵合意を示す。
我々は4光子グリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)を最大50kmの繊維に高輝度の光子対光線源で生成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-02-04T19:00:31Z)
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。