論文の概要: Long-range quantum entanglement in dielectric mu-near-zero metamaterials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19160v1
- Date: Sun, 27 Apr 2025 08:42:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.156477
- Title: Long-range quantum entanglement in dielectric mu-near-zero metamaterials
- Title（参考訳）: 誘電体mu-near-zeroメタマテリアルにおける長距離量子絡み合い
- Authors: Olivia Mello, Larissa Vertchenko, Seth Nelson, Adrien Debacq, Durdu Guney, Eric Mazur, Michaël Lobet,
- Abstract要約: 絡み合いは量子情報処理において最重要である。
量子ビットと環境との相互作用を媒介するフォトニック貯水池が提案されている。
近年の研究では、近ゼロ屈折率媒質内の拡張波長を利用して長距離問題を解く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement is paramount in quantum information processing. Many quantum systems suffer from spatial decoherence in distances over a wavelength and cannot be sustained over short time periods due to dissipation. However, long range solutions are required for the development of quantum information processing on chip. Photonic reservoirs mediating the interactions between qubits and their environment are suggested. Recent research takes advantage of extended wavelength inside near-zero refractive index media to solve the long-range problem along with less sensitivity on the position of quantum emitters. However, those recent proposals use plasmonic epsilon near-zero waveguides that are intrinsically lossy. Here, we propose a fully dielectric platform, compatible with the Nitrogen Vacancy (NV) diamond centers on-chip technology, to drastically improve the range of entanglement over 17 free-space wavelengths, or approximatively 12.5 microns, using mu near-zero metamaterials. We evaluate transient and steady state concurrence demonstrating an order of magnitude enhancement compared to previous works. This is, to the best of our knowledge, the first time that such a long distance is reported using this strategy. Moreover, value of the zero time delay second order correlation function g_12^((2)) (0) are provided, showing antibunching signature correlated with a high degree of concurrence.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いは量子情報処理において最重要である。
多くの量子系は、波長を超える距離における空間的デコヒーレンスに悩まされており、散逸によって短時間に持続することはできない。
しかし、チップ上での量子情報処理の開発には長距離ソリューションが必要である。
量子ビットと環境との相互作用を媒介するフォトニック貯水池が提案されている。
近年の研究では、近ゼロ屈折率媒質内の拡張波長を利用して、長距離問題を解決し、量子エミッタの位置に対する感度を下げている。
しかし、これらの最近の提案では、本質的に損失の少ないプラズモン・エプシロン近ゼロ導波路を用いる。
そこで本研究では,NVダイヤモンド中心のオンチップ技術と互換性のある完全誘電体プラットフォームを提案し,ミュー近ゼロメタマテリアルを用いて17自由空間波長,あるいは近似12.5ミクロン以上の絡み合いの範囲を大幅に改善する。
本研究は, 従来よりも高次化を示す過渡的, 定常的コンカレンスを評価した。
私たちの知る限りでは、このような長い距離をこの戦略で報告するのは初めてです。
また、ゼロ時間遅延2次相関関数g_12^((2))(0)の値が与えられ、高い共起度に相関した反バンチ符号が示される。
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