論文の概要: Multipartite Entanglement for Multi-node Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.00149v1
• Date: Wed, 31 Jul 2024 20:23:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-04 22:25:51.397532
• Title: Multipartite Entanglement for Multi-node Quantum Networks
• Title（参考訳）: マルチノード量子ネットワークのためのマルチパーティ・エンタングルメント
• Authors: E. M. Ainley, A. Agrawal, D. Main, P. Drmota, D. P. Nadlinger, B. C. Nichol, R. Srinivas, G. Araneda,
• Abstract要約: 量子ネットワークにおける絡み合ったノードの数をスケーリングすることは、量子コンピューティング、クロック同期、セキュア通信、量子センシングに重要な意味を持つ。 ここでは,ノード間のマルチパーティント絡みを単一ステップで解析し,複数ラウンドのバイパートント絡みを回避した。 異なるスキームによって異なる多部交絡状態が生成され、その忠実度と生成率が異なることが実証された。
• 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: Scaling the number of entangled nodes in a quantum network is a challenge with significant implications for quantum computing, clock synchronisation, secure communications, and quantum sensing. In a quantum network, photons interact with matter qubits at different nodes, flexibly enabling the creation of remote entanglement between them. Multipartite entanglement among multiple nodes will be crucial for many proposed quantum network applications, including quantum computational tasks and quantum metrology. To date, experimental efforts have primarily focused on generating bipartite entanglement between nodes, which is widely regarded as the fundamental quantum resource for quantum networks. However, relying exclusively on bipartite entanglement to form more complex multipartite entanglement introduces several challenges. These include the need for ancillary qubits, extensive local entangling operations which increases the preparation latency, and increasingly stringent requirements on coherence times as the number of nodes grows. Here, we analyse various schemes that achieve multipartite entanglement between nodes in a single step, bypassing the need for multiple rounds of bipartite entanglement. We demonstrate that different schemes can produce distinct multipartite entangled states, with varying fidelity and generation rates. Additionally, we discuss the applicability of these schemes across different experimental platforms, highlighting their primary advantages and disadvantages.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークにおける絡み合ったノードの数をスケーリングすることは、量子コンピューティング、クロック同期、セキュア通信、量子センシングに重要な意味を持つ。 量子ネットワークでは、光子は異なるノードの物質量子ビットと相互作用し、それらの間のリモートの絡み合いを柔軟に生成することができる。 複数のノード間のマルチパーティの絡み合いは、量子計算タスクや量子メトロジーを含む多くの提案された量子ネットワークアプリケーションにとって重要である。 現在まで、量子ネットワークの基本的な量子資源として広く見なされているノード間の二部結合の生成に重点を置いている。 しかし、より複雑な多部交絡を形成するために二部交絡にのみ依存することは、いくつかの問題を引き起こす。 これには、アシラリーキュービットの必要性、準備遅延を増加させる広範囲な局所エンタングリング操作、ノード数が増加するにつれてコヒーレンス時間に対する厳しい要求などが含まれる。 ここでは,ノード間のマルチパーティント絡みを単一ステップで解析し,複数ラウンドのバイパートント絡みを回避した。 異なるスキームによって異なる多部交絡状態が生成され、その忠実度と生成率が異なることが実証された。 さらに、これらのスキームが様々な実験プラットフォームにまたがって適用可能であることについて議論し、主な利点と欠点を強調した。

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