論文の概要: Quantum-network nodes with real-time noise mitigation using spectator qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05582v1
• Date: Thu, 08 May 2025 18:24:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-12 20:40:10.040872
• Title: Quantum-network nodes with real-time noise mitigation using spectator qubits
• Title（参考訳）: オブザーバ量子ビットを用いたリアルタイムノイズ緩和を用いた量子ネットワークノード
• Authors: S. J. H. Loenen, Y. Wang, N. Demetriou, C. E. Bradley, T. H. Taminiau,
• Abstract要約: 量子ネットワークは量子通信と分散量子計算を可能にする。 本稿では,リモート・エンタングルメント・シーケンスにおける量子状態の劣化を軽減するために,オブザーバの量子ビットとリアルタイム意思決定とフィードフォワードを組み合わせた手法を提案する。 以上の結果から、観測量子ビットはオーバーヘッドを最小化し、リソースを自然に提示することで、量子ネットワークメモリを改善することができることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum networks might enable quantum communication and distributed quantum computation. Solid-state defects are promising platforms for such networks, because they provide an optical interface for remote entanglement distribution and a nuclear-spin register to store and process quantum information. A key challenge towards larger networks is to improve the storage of previously generated entangled states during new entanglement generation. Here, we introduce a method that uses `spectator' qubits combined with real-time decision making and feedforward to mitigate dephasing of stored quantum states during remote entanglement sequences. We implement the protocol using a single NV center in diamond and demonstrate improved memory fidelity. Our results show that spectator qubits can improve quantum network memory using minimal overhead and naturally present resources, making them a promising addition for near-term testbeds for quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは量子通信と分散量子計算を可能にする。 ソリッドステート欠陥は、リモートエンタングルメント分布のための光学インターフェースと、量子情報の保存と処理のための核スピンレジスタを提供するため、そのようなネットワークにとって有望なプラットフォームである。 大規模ネットワークに対する重要な課題は、新しい絡み合い発生時に以前に生成された絡み合い状態の保存を改善することである。 本稿では,<spectator' qubits とリアルタイムな意思決定,およびリモート・エンタングルメント・シーケンスにおける記憶された量子状態の劣化を軽減するためのフィードフォワードを併用した手法を提案する。 ダイヤモンドに単一のNVセンタを用いてプロトコルを実装し,改良されたメモリ忠実度を示す。 以上の結果から,観測量子ビットは最小限のオーバーヘッドで量子ネットワークメモリを改良し,リソースを自然に提示し,量子ネットワークの短期的なテストベッドとして有望な追加となることが示唆された。

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