論文の概要: Experimental demonstration of entanglement pumping with bosonic logical qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04460v1
• Date: Wed, 08 Jan 2025 12:30:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-09 16:10:19.629716
• Title: Experimental demonstration of entanglement pumping with bosonic logical qubits
• Title（参考訳）: ボソニック論理量子ビットを用いたエンタングルメントポンプの実験的研究
• Authors: Jie Zhou, Chuanlong Ma, Yifang Xu, Weizhou Cai, Hongwei Huang, Lida Sun, Guangming Xue, Ziyue Hua, Haifeng Yu, Weiting Wang, Chang-Ling Zou, Luyan Sun,
• Abstract要約: 絡み合いは量子ネットワークや計算において重要であるが、高忠実な絡み合った量子状態を維持することは、デコヒーレンスと資源集約的な浄化法によって妨げられる。 本稿では,長いコヒーレンス時間記憶量子ビットとしてボソニック量子誤り訂正(QEC)符号を利用するエンタングルメントポンピングを実験的に実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.446199817617737
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Entanglement is crucial for quantum networks and computation, yet maintaining high-fidelity entangled quantum states is hindered by decoherence and resource-intensive purification methods. Here, we experimentally demonstrate entanglement pumping, utilizing bosonic quantum error correction (QEC) codes as long-coherence-time storage qubits. By repetitively generating entanglement with short-coherence-time qubits and injecting it into QEC-protected logical qubits, our approach effectively preserves entanglement. Through error detection to discard error states and entanglement pumping to mitigate errors within the code space, we extend the lifespan of entangled logical qubits by nearly 50% compared to the case without entanglement pumping. This work highlights the potential of bosonic logical qubits for scalable quantum networks and introduces a novel paradigm for efficient entanglement management.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは量子ネットワークや計算において重要であるが、高忠実な絡み合った量子状態を維持することは、デコヒーレンスと資源集約的な浄化法によって妨げられる。 本稿では,長いコヒーレンス時間記憶量子ビットとしてボソニック量子誤り訂正(QEC)符号を利用するエンタングルメントポンピングを実験的に実証する。 短コヒーレンス時間量子ビットによる絡み合いを反復的に生成し,それをQECで保護された論理量子ビットに注入することにより,絡み合いを効果的に保存する。 エラー検出によってエラー状態の破棄や絡み込みパンピングにより、絡み合った論理量子ビットの寿命を、絡み合いパンピングのない場合と比較して50%近く延長する。 この研究は、スケーラブル量子ネットワークのためのボソニック論理量子ビットの可能性を強調し、効率的な絡み合い管理のための新しいパラダイムを導入する。

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