論文の概要: A digital twin of atomic ensemble quantum memories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.20403v1
• Date: Wed, 25 Jun 2025 13:17:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-26 21:00:42.744304
• Title: A digital twin of atomic ensemble quantum memories
• Title（参考訳）: 原子アンサンブル量子メモリのディジタル双対
• Authors: Elizabeth Robertson, Benjamin Maaß, Konrad Tschernig, Janik Wolters,
• Abstract要約: 本稿では,量子チャネルフォーマリズムを用いたアンサンブルに基づく原子量子メモリのモデリングフレームワークを提案する。 実験によって実装されたいくつかの最先端の量子メモリのクラウス行列表現を提供する。 シミュレーションフレームワーク内にメモリ支援量子トークンプロトコルを実装した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Accurate performance estimation of experimentally demonstrated quantum memories is key to understand the nuances in their deployment in photonic quantum networks. While several software packages allow for accessible quantum simulation, they often do not account for the loss and noise in physical devices. We present a framework for modeling ensemble-based atomic quantum memories using the quantum channel formalism. We provide a Kraus matrix representation of several experimentally implemented state-of-the art quantum memories and give an overview of their most important performance metrics. To showcase the applicability of this approach, we implement a memory-assisted quantum token protocol within our simulation framework. Our digital twin model is readily extensible to other memory implementations and easily compatible with existing frameworks for performance simulation of experimental quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 実験的に実証された量子メモリの正確な性能推定は、フォトニック量子ネットワークへの展開におけるニュアンスを理解する鍵となる。 いくつかのソフトウェアパッケージはアクセス可能な量子シミュレーションを可能にするが、物理デバイスにおける損失とノイズを考慮しないことが多い。 本稿では,量子チャネルフォーマリズムを用いたアンサンブルに基づく原子量子メモリのモデリングフレームワークを提案する。 実験によって実装されたいくつかの最先端量子メモリのクラウス行列表現と,その最も重要なパフォーマンス指標の概要について述べる。 本手法の適用性を示すため,シミュレーションフレームワーク内にメモリ支援量子トークンプロトコルを実装した。 我々のデジタルツインモデルは、他のメモリ実装と容易に拡張可能であり、実験量子ネットワークの性能シミュレーションのための既存のフレームワークと容易に互換性がある。

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