論文の概要: Deterministic Quantum Repeater with Single Atoms in Cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.15184v1
- Date: Mon, 23 Sep 2024 16:37:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-26 14:02:53.246562
- Title: Deterministic Quantum Repeater with Single Atoms in Cavities
- Title（参考訳）: キャビティ内の単一原子を含む決定論的量子リピータ
- Authors: Yisheng Lei,
- Abstract要約: 将来の量子ネットワークにおいて、ファイバーの光子損失に対処するために、効率的な量子リピータが必要である。
本稿では,光子-原子ゲートに基づく決定論的絡み合い生成と絡み合いスワップを用いた量子リピータ方式を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efficient quantum repeaters are needed to combat photon losses in fibers in future quantum networks. Single atom coupled with photonic cavity offer a great platform for photon-atom gate. Here I propose a quantum repeater scheme with deterministic entanglement generation and entanglement swapping based on photon-atom gates. It can be implemented with various types of atomic systems and require much less experimental complexity compared with other repeater protocols. With current available experimental techniques and reasonable improvements, high entanglement distribution rates can be achieved. A multiplexing configuration of 5-10 single atoms in cavities, secret key rates in order of 100s Hz to kHz can be achieved for communication distance of 1000km, and a few Hz to 10s Hz can be achieved for communication distance of 10000km with longer atomic coherence time and lower photon-atom gate error rate. This proposal paves the way to demonstrate efficient entanglement distribution with quantum repeaters in near future.
- Abstract（参考訳）: 将来の量子ネットワークにおいて、ファイバーの光子損失に対処するために、効率的な量子リピータが必要である。
フォトニックキャビティと結合した単一原子は、光子-原子ゲートに優れたプラットフォームを提供する。
本稿では,光子-原子ゲートに基づく決定論的絡み合い生成と絡み合いスワップを用いた量子リピータ方式を提案する。
様々な種類の原子システムで実装でき、他のリピータプロトコルに比べて実験的な複雑さがはるかに少ない。
現在利用可能な実験技術と合理的な改善により、高い絡み合い分布率を達成することができる。
キャビティ内の5-10個の単一原子の多重化構成、100sHzからkHzの秘密鍵レートを1000kmの通信距離で達成し、より長い原子コヒーレンス時間と低い光子-原子ゲート誤差率で通信距離10000kmの通信距離で数Hzから10sHzを達成することができる。
この提案は、近い将来に量子リピータによる効率的な絡み合い分布を示す方法である。
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