論文の概要: Entanglement source and quantum memory analysis for zero added-loss multiplexing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.13572v1
- Date: Wed, 19 Jun 2024 14:04:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-21 19:33:52.197146
- Title: Entanglement source and quantum memory analysis for zero added-loss multiplexing
- Title（参考訳）: ゼロロス多重化のための絡み合い源と量子メモリ解析
- Authors: Jeffrey H. Shapiro, Michael G. Raymer, Clark Embleton, Franco N. C. Wong, Brian J. Smith,
- Abstract要約: ZALM量子送信機は、一対のサニャック構成の自発パラメトリックダウンコンバータ(SPDC)、高密度波長分割多重化(DWDM)フィルタリングによるチャネル化、ベル状態測定(BSM)を用いる。
それぞれのバイフォトンは、アリスとボブに、その周波数チャネルと隠蔽された絡み合った状態を特定する古典的なメッセージで送信される。
本稿では、ZALMのSPDC、部分BSM、アリスとボブの量子メモリのロードについて深く研究する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-rate, high-fidelity entanglement distribution is essential to the creation of a quantum internet, but recent achievements in fiber and satellite-based entanglement distribution fall far short of what is needed. Chen et al. [Phys. Rev. Appl. 19, 054209 (2023)] proposed a means for dramatically increasing entanglement-distribution rates via zero added-loss multiplexing (ZALM). ZALM's quantum transmitter employs a pair of Sagnac-configured spontaneous parametric downconverters (SPDCs), channelization via dense wavelength-division multiplexing (DWDM) filtering, and partial Bell-state measurements (BSMs) to realize a near-deterministic, heralded source of frequency-multiplexed polarization-entangled biphotons. Each biphoton is transmitted to Alice and Bob with a classical message identifying its frequency channel and the heralded entangled state. Their quantum receivers use DWDM filtering and mode conversion to interface their received biphotons to intra-cavity color-center quantum memories. This paper delves deeply into ZALM's SPDCs, partial-BSMs, and loading of Alice and Bob's quantum memories. It derives the density operators for the SPDC sources and the quantum memories, allowing heralding probability, heralding efficiency, and fidelity to be evaluated for both the polarization-entangled biphotons and the loaded quantum memories, thus enabling exploration of the parameter space for optimizing ZALM performance. Even without optimization analysis, the paper already demonstrates two critical features of the ZALM architecture: the necessity of achieving a near-separable channelized biphoton wave function to ensure the biphoton sent to Alice and Bob is of high purity; and the premium placed on Alice and Bob's temporal-mode converters' enabling narrowband push-pull memory loading to ensure the arriving biphoton's state is faithfully transferred to the intra-cavity color centers.
- Abstract（参考訳）: 高速で高忠実な絡み合い分布は、量子インターネットの作成には不可欠であるが、近年のファイバーおよび衛星ベースの絡み合い分布の成果は、必要なものよりもはるかに少ない。
Chen et al [Phys. Appl. 19, 054209 (2023)] はゼロロス多重化 (ZALM) によるエンタングルメント分配率を劇的に向上させる手段を提案した。
ZALMの量子送信機は、一対のサニャック構成の自発パラメトリックダウンコンバータ(SPDC)、高密度波長分割多重化(DWDM)フィルタリングによるチャネル化、およびベル状態測定(BSM)を用いて、周波数多重化二光子のほぼ決定論的、重畳された源を実現する。
それぞれのバイフォトンは、アリスとボブに、その周波数チャネルと隠蔽された絡み合った状態を特定する古典的なメッセージで送信される。
量子受信機はDWDMフィルタとモード変換を使用して、受信した2光子をキャビティ内色中心量子メモリに接続する。
本稿では、ZALMのSPDC、部分BSM、アリスとボブの量子メモリのロードについて深く研究する。
これはSPDCソースと量子メモリの密度演算子を導出し、偏光束縛された双光子とロードされた量子メモリの両方に対して、シェラルディング確率、シェラルディング効率、フィリティを評価できるようにし、ZALM性能を最適化するためのパラメータ空間の探索を可能にする。
最適化解析がなくても、Alice と Bob に送信されたバイフォトンが高純度であることを保証するために、ほぼ分離可能なチャネル化バイフォトン波動関数を実現する必要があること、そしてAlice と Bob の時間モードコンバータに搭載されたプレミアムが、受信したバイフォトン状態がキャビティ内色中心に忠実に転送されることを保証するために、狭帯域のプッシュプルメモリローディングを可能にすることを、ZALM アーキテクチャの2つの重要な特徴を既に示している。
関連論文リスト
- 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) - QUICK$^3$ -- Design of a satellite-based quantum light source for
quantum communication and extended physical theory tests in space [73.86330563258117]
単一光子ソースは、衛星ベースの量子キー分散シナリオにおけるセキュアなデータレートを向上させることができる。
ペイロードは3U CubeSatに統合され、2024年に低軌道への打ち上げが予定されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-26T15:34:11Z) - 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) - Orbital angular momentum based intra- and inter- particle entangled
states generated via a quantum dot source [0.0]
この研究は明るいQD単一光子源を用いて、OAM光子を用いた情報処理のための完全な量子状態を生成する。
我々はまず,OAMと単一光子の偏光度の自由度とのハイブリッド粒子内絡みについて検討した。
そこで我々は,2つの疑似OAMをベースとした絡み合いゲートの確率的利用により,ハイブリッド粒子間絡み合いについて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-09T19:20:49Z) - Single-shot readout of a solid-state spin in a decoherence-free subspace [0.0]
量子ドット分子の単一光子放出能力は、それらを量子情報処理の有望なプラットフォームとして位置づけている。
本稿では,デコヒーレンスフリー部分空間内の2段階のスピン読み出しプロトコルを提案し,理論的に検討する。
その結果,光子収集効率が0.12%に抑えられた場合,スピン読み出し精度が97%を超え,シングルショット読み出し性能が達成できることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-23T03:11:23Z) - Deterministically fabricated strain-tunable quantum dot single-photon
sources emitting in the telecom O-band [0.0]
本稿では,量子通信ネットワークのビルディングブロックとして機能する可能性のある,スペクトル調整可能な単一光子源をテレコムOバンドに出力する。
InGaAs量子ドット(QD)を埋め込んだGaAs薄膜は、金熱圧縮結合を介して圧電アクチュエータに取り付けられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-26T09:03:50Z) - Efficient Generation of Subnatural-Linewidth Biphotons by Controlled
Quantum Interference [0.9877468274612591]
狭い帯域幅と長い時間長の双光子は、長距離量子通信において重要な役割を果たす。
2成分双光子波動関数を演算することにより、サブMHz状態におけるサブ自然な線幅を持つ双光子を実演する。
我々の研究は、LDQCとLOQCのための量子リピータと大規模クラスタ状態を実現するための潜在的な応用を持っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-09T02:39:50Z) - Entangled Photon-Pair Sources based on three-wave mixing in bulk
crystals [61.84816391246232]
絡み合った光子対は量子鍵分布からテレポーテーションまで、量子通信プロトコルにおいて重要な資源である。
量子ネットワークの普及により、展開可能な高性能な光子対光源への関心が高まっている。
本書は, バルク光学系SPDC源の連続波ポンプを用いた最新技術について概説する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-30T10:35:06Z) - 128 Identical Quantum Sources Integrated on a Single Silica Chip [9.023058106086548]
集積フォトニックチップは、大規模量子システムを構築するためのエレガントな方法を提供する。
1つのシリカチップ上に集積された128個の同一量子源を実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-26T18:00:00Z) - Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。
非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。
ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z) - Quantum teleportation with hybrid entangled resources prepared from
heralded quantum states [68.8204255655161]
ハイブリッド・エンタングルド・リソース(HER)の生成を提案する。
この研究には、HERが生成される媒体の幾何学的性質に対する忠実度依存性に関する議論が含まれている。
スペクトルフィルタリングは、光子フラックスを損なうことなく、このスキームが実現可能であることを強調するヘラルディング過程には適用されない。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-07T21:20:50Z)
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。