論文の概要: Realization of a functioning dual-type trapped-ion quantum network node

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.23562v1
• Date: Mon, 30 Jun 2025 07:08:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.948761
• Title: Realization of a functioning dual-type trapped-ion quantum network node
• Title（参考訳）: 機能的双対型トラップイオン量子ネットワークノードの実現
• Authors: Y. -Y. Huang, L. Feng, Y. -K. Wu, Y. -L. Xu, L. Zhang, Z. -B. Cui, C. -X. Huang, C. Zhang, S. -A. Guo, Q. -X. Mei, B. -X. Qi, Y. Xu, Y. -F. Pu, Z. -C. Zhou, L. -M. Duan,
• Abstract要約: 本稿では, イオン光子絡み合い発生, クロストークのない量子メモリ, 両型量子ビット間の絡み合いゲートを同時に備えたデュアル型量子ネットワークノードについて報告する。 我々の研究は、デュアルタイプの量子ネットワークノードに必要なコンポーネントを達成し、大規模量子インターネットにおけるその応用への道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1987856300421432
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Trapped ions constitute a promising platform for implementation of a quantum network. Recently, a dual-type qubit scheme has been realized in a quantum network node where the communication qubits and the memory qubits are encoded in different energy levels of the same ion species, such that the generation of ion-photon entanglement on the communication qubits has negligible crosstalk error on the preloaded quantum information in the memory qubits. However, to achieve the versatile applications of a quantum network, a crucial component of the dual-type node, namely the entangling gate between the communication and the memory qubits, is still missing. Here we report a dual-type quantum network node equipped with ion-photon entanglement generation, crosstalk-free quantum memory and entangling gates between the dual-type qubits simultaneously. We demonstrate its practical applications including the quantum state teleportation and the preparation of multipartite entangled state. Our work achieves the necessary components of a dual-type quantum network node and paves the way toward its applications in a large-scale quantum internet.
• Abstract（参考訳）: トラップしたイオンは量子ネットワークを実装するための有望なプラットフォームである。 近年、通信量子ビットとメモリ量子ビットが同じイオン種の異なるエネルギーレベルに符号化される量子ネットワークノードにおいて、通信量子ビット上のイオン光子絡みの発生が、メモリ量子ビットのプリロードされた量子情報に無視可能なクロストーク誤差を持つような二重型量子ビットスキームが実現されている。 しかし、量子ネットワークの汎用的な応用を実現するために、デュアルタイプノードの重要なコンポーネント、すなわち通信とメモリキュービット間の絡み合うゲートがいまだに欠落している。 本稿では, イオン光子絡み合い発生, クロストークフリー量子メモリ, 両型量子ビット間の絡み合いゲートを同時に備えたデュアル型量子ネットワークノードについて報告する。 量子状態テレポーテーションや多部交絡状態の生成を含む実用的応用を実証する。 我々の研究は、デュアルタイプの量子ネットワークノードに必要なコンポーネントを達成し、大規模量子インターネットにおけるその応用への道を開く。

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