論文の概要: Rephasing spectral diffusion in time-bin spin-spin entanglement protocols

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.06497v2
• Date: Tue, 11 Jun 2024 21:17:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-13 11:18:52.597546
• Title: Rephasing spectral diffusion in time-bin spin-spin entanglement protocols
• Title（参考訳）: 時間ビンスピン絡み合いプロトコルにおけるスペクトル拡散の強調
• Authors: Mehmet T. Uysal, Jeff D. Thompson,
• Abstract要約: 絡み合った状態が生成されると、準定常周波数変動から位相誤差を補正する手法を提案する。 準定常周波数変動に対して、その忠実度はシェルビングに用いる励起状態の寿命によってのみ決定される。 このプロトコルは、絡み合いの発生率を低下させることなく、高忠実な絡み合いのスピンペアを生成するために使用できる。
• 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: Generating high fidelity spin-spin entanglement is an essential task of quantum repeater networks for the distribution of quantum information across long distances. Solid-state based spin-photon interfaces are promising candidates to realize nodes of a quantum network, but are often limited by spectral diffusion of the optical transition, which results in phase errors on the entangled states. Here, we introduce a method to correct phase errors from quasi-static frequency fluctuations after the entangled state is generated, by shelving the emitters in the excited state to refocus the unknown phase. For quasi-static frequency fluctuations, the fidelity is determined only by the lifetime of the excited state used for shelving, making it particularly suitable for systems with a long-lived shelving state with correlated spectral diffusion. Such a shelving state may be found in Kramers doublet systems such as rare-earth emitters and color centers in Si or SiC interfaced with nanophotonic cavities with a strongly frequency-dependent Purcell enhancement. The protocol can be used to generate high-fidelity entangled spin pairs without reducing the rate of entanglement generation.
• Abstract（参考訳）: 高忠実度スピンスピン絡み合わせの生成は、長距離にわたって量子情報の分散を行うための量子リピータネットワークの重要な課題である。 固体ベースのスピン光子インタフェースは量子ネットワークのノードを実現するための候補となるが、しばしば光転移のスペクトル拡散によって制限され、絡み合った状態の位相誤差が生じる。 ここでは、励起状態のエミッタをシェルプして未知の位相を再焦点化することにより、絡み合った状態が生じた後、準定常周波数変動から位相誤差を補正する手法を提案する。 準定常周波数変動の場合、その忠実度はシェルビングに使用される励起状態の寿命によってのみ決定されるため、特にスペクトル拡散が相関する長寿命シェルビング状態のシステムに適している。 このようなシェルヴィング状態は、ケイ素またはSiCの希土類エミッタや色中心などのクラマースダブルト系において、強い周波数依存性のパーセル増強を伴うナノフォトニックキャビティと相互作用する。 このプロトコルは、絡み合いの発生率を低下させることなく、高忠実な絡み合いのスピンペアを生成するために使用できる。

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