論文の概要: Cooperative quantum interface for noise mitigation in quantum networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13158v1
• Date: Wed, 20 Nov 2024 09:49:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-21 16:11:52.716879
• Title: Cooperative quantum interface for noise mitigation in quantum networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおけるノイズ緩和のための協調量子インタフェース
• Authors: Yan-Lei Zhang, Ming Li, Xin-Biao Xu, Chun-Hua Dong, Guang-Can Guo, Ze-Liang Xiang, Chang-Ling Zou, and Xu-Bo Zou,
• Abstract要約: 本稿では,コラボレーティブ量子インタフェース(CQI)を提案する。 従来のカスケードシステムと比較して,提案方式はコンパクト性,挿入損失の低減,中間モードからのノイズの抑制など,いくつかの利点がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6753447060805398
• License:
• Abstract: Quantum frequency converters that enable the interface between the itinerant photons and qubits are indispensable for realizing long-distance quantum network. However, the cascaded connection between converters and qubits usually brings additional insertion loss and intermediate noises. Here, we propose a cooperative quantum interface (CQI) that integrates the converter and qubit coupling into a single device for efficient long-distance entanglement generation. Compared to traditional cascaded systems, our scheme offers several advantages, including compactness, reduced insertion loss, and suppression of noise from intermediate modes. We prove the excellent performance over the separated devices by about two orders of magnitude for the entangled infidelity of two remote nodes. Moreover, we discuss an extended scheme for multiple remote nodes, revealing an exponential advantage in performance as the number of nodes increases. The cooperative effect is universal that can be further applied to multifunctional integrated quantum devices. This work opens up novel prospects for quantum networks, distributed quantum computing, and sensing.
• Abstract（参考訳）: 繰り返し光子と量子ビットのインターフェイスを可能にする量子周波数変換器は、長距離量子ネットワークの実現には不可欠である。 しかし、コンバータとキュービット間のカスケード接続は通常、追加の挿入損失と中間ノイズをもたらす。 本稿では,コラボレーティブ量子インタフェース(CQI)を提案する。 従来のカスケードシステムと比較して,提案方式はコンパクト性,挿入損失の低減,中間モードからのノイズの抑制など,いくつかの利点がある。 2つのリモートノードの絡み合った不整合に対して,分離したデバイスに対して約2桁の精度で優れた性能を示す。 さらに、複数のリモートノードに対する拡張スキームについて論じ、ノード数が増加するにつれて性能が指数関数的に向上することを示した。 協調効果は普遍的であり、多機能集積量子デバイスにさらに適用することができる。 この研究は、量子ネットワーク、分散量子コンピューティング、およびセンシングの新しい展望を開放する。

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