論文の概要: Two-Photon Interference of Photons from Remote Tin-Vacancy Centers in Diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.17539v1
• Date: Mon, 23 Dec 2024 13:02:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 15:56:17.361714
• Title: Two-Photon Interference of Photons from Remote Tin-Vacancy Centers in Diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中のリモートスズ空孔中心からの光子の2光子干渉
• Authors: Vladislav Bushmakin, Oliver von Berg, Colin Sauerzapf, Sreehari Jayaram, Andrej Denisenko, Vadim Vorobyov, Ilja Gerhardt, Di Liu, Jörg Wrachtrup,
• Abstract要約: ダイヤモンド中のスズ原子空孔は長寿命のクビットとして出現している。 リモートノードを接続するには、区別できない光子の量子干渉が必要である。 遠隔量子レジスタ間のロバストな光リンクを確立するため,ダイヤモンド中のスズ空孔中心の可能性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4282854289235936
• License:
• Abstract: Scalable quantum networks rely on optical connections between long-lived qubits to distribute entanglement. Tin vacancies in diamond have emerged as promising long-lived qubits, offering extended spin coherence times at liquid helium temperatures and spin-dependent, highly coherent optical transitions for effective photon-based communication. Connecting remote nodes requires quantum interference of indistinguishable photons, which is challenging in an inhomogeneous solid-state environment. Here, we demonstrate a two-node experiment with tin vacancies in diamond, which exhibit a resonant frequency distribution spanning approximately 8 GHz. To overcome the frequency mismatch, we tune the resonant frequencies of one node using the Stark effect. We achieve tunability up to 4 GHz while maintaining optical coherence. As a demonstration, we achieve detuning-dependent remote two-photon interference between separate nodes, obtaining 80(6)% interference visibility without postprocessing when the defects' optical transitions are tuned into resonance, and 63(8)% with detuning up to 20 times their natural linewidths. These results highlight the potential of tin-vacancy centres in diamond for establishing robust optical links between remote quantum registers.
• Abstract（参考訳）: スケーラブルな量子ネットワークは、絡み合いを分散するために長寿命の量子ビット間の光接続に依存している。 ダイヤモンド中のスズ原子空孔は、液体ヘリウム温度でのスピンコヒーレンス時間と、効果的な光子ベースの通信のためのスピン依存で高コヒーレントな光遷移を提供する、有望な長寿命量子ビットとして出現している。 リモートノードを接続するには、不均質な固体環境では困難である不均質な光子の量子干渉が必要である。 本稿では,約8GHzの共振周波数分布を示すダイヤモンド中のスズ空洞を用いた2ノード実験を行った。 周波数ミスマッチを克服するため、スターク効果を用いて1ノードの共振周波数を調整する。 光コヒーレンスを維持しながら最大4GHzのチューナビリティを実現する。 実験では,欠陥の光遷移を共振状態に調整した場合に,80(6)%の干渉可視性を得るとともに,63(8)%の遅延を20倍の自然な直線幅で達成する。 これらの結果は、リモート量子レジスタ間の堅牢な光リンクを確立するためのダイヤモンドにおけるスズ空孔中心の可能性を強調している。

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