論文の概要: Chip-to-chip quantum photonic controlled-NOT gate teleportation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.15444v1
- Date: Sat, 23 Nov 2024 04:22:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-26 14:20:06.366090
- Title: Chip-to-chip quantum photonic controlled-NOT gate teleportation
- Title（参考訳）: チップ対チップ量子フォトニック制御NOTゲートテレポーテーション
- Authors: Lan-Tian Feng, Ming Zhang, Di Liu, Yu-Jie Cheng, Xin-Yu Song, Yu-Yang Ding, Dao-Xin Dai, Guo-Ping Guo, Guang-Can Guo, Xi-Feng Ren,
- Abstract要約: 我々は、最先端のシリコンフォトニック集積回路を用いた高忠実度量子制御NOT(CNOT)ゲートテレポーテーションを実装した。
CNOTゲートは、単一モード光ファイバーで接続された2つのリモート量子ノード間で伝送される。
これらの結果は、フォトニック集積回路を用いた大規模かつ実用的な量子ネットワークの実現を促進する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.639977636738577
- License:
- Abstract: Quantum networks provide a novel framework for quantum information processing, significantly enhancing system capacity through the interconnection of modular quantum nodes. Beyond the capability to distribute quantum states, the ability to remotely control quantum gates is a pivotal step for quantum networks. In this Letter, we implement high fidelity quantum controlled-NOT (CNOT) gate teleportation with state-of-the-art silicon photonic integrated circuits. Based on on-chip generation of path-entangled quantum state, CNOT gate operation and chip-to-chip quantum photonic interconnect, the CNOT gate is teleported between two remote quantum nodes connected by the single-mode optical fiber. Equip with 5 m (1 km)-long interconnecting fiber, quantum gate teleportation is verified by entangling remote qubits with 95.69% +- 1.19% (94.07% +- 1.54%) average fidelity and gate tomography with 94.81% +- 0.81% (93.04% +- 1.09%) fidelity. These results advance the realization of large-scale and practical quantum networks with photonic integrated circuits.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは量子情報処理のための新しいフレームワークを提供し、モジュラー量子ノードの相互接続によってシステム容量を大幅に向上させる。
量子状態を分散する能力の他に、量子ゲートを遠隔で制御する能力は、量子ネットワークにとって重要なステップである。
このレターでは、最先端のシリコンフォトニック集積回路を用いた高忠実度量子制御NOT(CNOT)ゲートテレポーテーションを実装している。
CNOTゲートは、経路絡み合った量子状態、CNOTゲート動作、チップ間量子フォトニック接続のオンチップ生成に基づいて、単一モード光ファイバーに接続された2つのリモート量子ノード間でテレポートされる。
5m (1 km) の相互接続ファイバを備えた量子ゲートテレポーテーションは、95.69% +- 1.19% (94.07% +- 1.54%) の平均忠実度とゲートトモグラフィーを94.81% +- 0.81% (93.04% +- 1.09%) 忠実度でエンタングルすることで検証される。
これらの結果は、フォトニック集積回路を用いた大規模かつ実用的な量子ネットワークの実現を促進する。
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