論文の概要: Tunable quantum router with giant atoms, implementing quantum gates, teleportation, non-reciprocity, and circulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.19307v1
• Date: Thu, 28 Nov 2024 18:29:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-02 15:19:46.556049
• Title: Tunable quantum router with giant atoms, implementing quantum gates, teleportation, non-reciprocity, and circulators
• Title（参考訳）: 巨大原子を持つチューナブル量子ルータ、量子ゲート、テレポーテーション、非相互性、循環器の実装
• Authors: Rui-Yang Gong, Zi-Yu He, Cheng-He Yu, Ge-Fei Zhang, Franco Nori, Ze-Liang Xiang,
• Abstract要約: 巨大原子系は、革新的な量子光学現象と応用を探求するための新しいパラダイムを提供する。 本研究では,2重レール導波路に埋め込まれた巨大原子配置について検討し,散乱挙動を4ポートモデルに基づいて解析的に導出した。 本稿では,量子ストレージ,パス符号化量子ゲート,量子テレポーテーション,量子サーキュレータなどの量子応用を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.14660435286994572
• License:
• Abstract: The unique photon-scattering phenomena of giant-atom systems offer a novel paradigm for exploring innovative quantum optics phenomena and applications. Here, we investigate a giant-atom configuration embedded in a dual-rail waveguide, whose scattering behavior is analytically derived based on a four-port model and affected by both waveguide-induced and interatomic interaction phases. One can modulate these phases to achieve targeted routing and non-reciprocal scattering of photons. Furthermore, using such a configuration, we propose quantum applications such as quantum storage, path-encoded quantum gates (e.g., CNOT gate), quantum teleportation, and quantum circulators. This configuration can be implemented with state-of-the-art solid-state quantum systems, enabling a wide range of quantum applications and facilitating the development of quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 巨大原子系のユニークな光子散乱現象は、革新的な量子光学現象と応用を探求するための新しいパラダイムを提供する。 本稿では,2重レール導波管に埋め込まれた巨大原子配置について検討する。散乱挙動は4ポートモデルに基づいて解析的に導出され,導波管誘起相と原子間相互作用相の両方に影響される。 これらの位相を変調して、標的のルーティングと光子の非相互散乱を達成することができる。 さらに、このような構成を用いて、量子ストレージ、パス符号化された量子ゲート(例えば、CNOTゲート)、量子テレポーテーション、量子循環器などの量子応用を提案する。 この構成は最先端の固体量子システムで実装することができ、幅広い量子アプリケーションを可能にし、量子ネットワークの開発を容易にする。

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