論文の概要: Bosonic quantum error correction with microwave cavities for quantum repeaters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21569v1
• Date: Thu, 27 Mar 2025 14:50:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-28 12:51:59.776031
• Title: Bosonic quantum error correction with microwave cavities for quantum repeaters
• Title（参考訳）: マイクロ波空洞を用いた量子リピータのボゾン量子誤差補正
• Authors: S. Siddardha Chelluri, Sanchar Sharma, Frank Schmidt, Silvia Viola Kusminskiy, Peter van Loock,
• Abstract要約: ボソニックな誤り訂正とメモリコンポーネントを組み込んだ量子リピータシステムの秘密鍵レートの理論解析を行う。 マイクロ波空洞と超伝導トランスモンからなる量子リピータの物理実装について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Long-distance quantum communication necessitates the use of quantum repeaters, which typically include highly coherent quantum memories. We provide a theoretical analysis of the secret key rates for a quantum repeater system incorporating bosonic error correction and memory components. Specifically, we focus on the application of Binomial codes for two repeater segments. Using these codes, our investigation aims to suppress memory loss errors that commonly affect systems such as atoms and microwave cavities, in contrast to dephasing errors in single-spin memories. We further discuss a physical implementation of such a quantum repeater comprising a microwave cavity and a superconducting transmon, capable of state engineering with high fidelities ($>97\%$) and logical Bell state measurements for successful entanglement swapping. As an alternative approach, we also discuss a realization in the all-optical domain.
• Abstract（参考訳）: 長距離量子通信は、高コヒーレントな量子メモリを含む量子リピータの使用を必要とする。 ボソニックな誤り訂正とメモリコンポーネントを組み込んだ量子リピータシステムの秘密鍵レートの理論解析を行う。 具体的には、2つのリピータセグメントに対する二項符号の適用に焦点を当てる。 本研究の目的は,原子やマイクロ波キャビティなどのシステムに一般的に影響を及ぼすメモリ損失エラーを抑制することである。 さらに、マイクロ波キャビティと超伝導トランスモンからなる量子リピータの物理的実装について論じ、高忠実度(>97\%$)の状態工学と、エンタングメントスワップの成功のための論理ベル状態測定について論じる。 代替的なアプローチとして、全光学領域における実現についても論じる。

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