論文の概要: Efficient nuclear spin - photon entanglement with optical routing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.01824v1
- Date: Sat, 3 Aug 2024 17:01:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-06 18:21:07.262653
- Title: Efficient nuclear spin - photon entanglement with optical routing
- Title（参考訳）: 光ルーティングを用いた高効率核スピン-光子絡み合い
- Authors: Javid Javadzade, Majid Zahedian, Florian Kaiser, Vadim Vorobyov, Jörg Wrachtrup,
- Abstract要約: 量子ネットワークと分散量子コンピュータは、光子と長寿命量子メモリの間の絡み合い生成に依存している。
ここでは、ダイヤモンド中の原子スピン量子ビットとフォトニック時間ビン量子ビットとのハイブリッド絡みの検出効率を最大化する。
この結果から,将来の高性能量子ネットワークへの道が開けた。
- 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: Quantum networks and distributed quantum computers rely on entanglement generation between photons and long-lived quantum memories. For large-scale architectures, one of the most crucial parameters is the efficiency at which entanglement can be created and detected. Here, we maximize the efficiency for the detection of hybrid entanglement between a nuclear spin qubit in diamond with a photonic time-bin qubit. Our approach relies on an optimal implementation of the photonic qubit analyzer, for which we use a high-speed electro-optic deflector to direct photons deterministically along the optimal interferometer paths. This way, we completely eliminate all cases in which photons are randomly lost due to the propagation in the wrong interferometer path. In this first demonstration experiment, we use nitrogen-vacancy center in diamond, for which we immediately demonstrate the presence of the entanglement. An extension to other spin-photon entanglement systems is straightforward. Further, our scheme can be used in the framework of quantum repeater networks, including spectral and temporal multiplexing strategies. Our results thus pave the way for the future high-performance quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークと分散量子コンピュータは、光子と長寿命量子メモリの間の絡み合い生成に依存している。
大規模アーキテクチャでは、最も重要なパラメータの1つは、絡み合いを発生・検出する効率である。
ここでは、ダイヤモンド中の原子スピン量子ビットとフォトニック時間ビン量子ビットとのハイブリッド絡みの検出効率を最大化する。
提案手法は光量子解析器の最適実装に依存し, 高速光偏向器を用いて光子を最適干渉計経路に沿って決定的に誘導する。
このようにして、間違った干渉計経路の伝搬により光子がランダムに失われる全てのケースを完全に排除する。
この最初の実験では、ダイヤモンドの窒素空洞中心を使い、すぐに絡み合いの存在を実証します。
他のスピン-光子エンタングルメント系への拡張は単純である。
さらに,本手法は,スペクトル多重化や時間多重化など,量子リピータネットワークの枠組みにも応用できる。
この結果から,将来の高性能量子ネットワークへの道が開けた。
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