論文の概要: An entangled photon source for the telecom C-band based on a semiconductor-confined spin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01648v1
• Date: Wed, 02 Jul 2025 12:22:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-03 14:23:00.192722
• Title: An entangled photon source for the telecom C-band based on a semiconductor-confined spin
• Title（参考訳）: 半導体集積スピンに基づく通信Cバンドの絡み合った光子源
• Authors: Petros Laccotripes, Junyang Huang, Ginny Shooter, Andrea Barbiero, Matthew S. Winnel, David A. Ritchie, Andrew J. Shields, Tina Muller, R. Mark Stevenson,
• Abstract要約: 多光子絡み合った状態は、量子ネットワークと測定ベースの量子計算の鍵となる資源である。 InAs/InP量子ドットを用いた通信波長多重量子絡み合い状態の生成に向けて重要な一歩を踏み出す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.07255608805275864
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multiphoton entangled states are a key resource for quantum networks and measurement-based quantum computation. Scalable protocols for generating such states using solid-state spin-photon interfaces have recently emerged, but practical implementations have so far relied on emitters operating at short wavelengths, incompatible with low-loss fibre transmission. Here, we take a key step towards the generation of telecom wavelength multi-qubit entangled states using an InAs/InP quantum dot. After establishing that all essential criteria for generating cluster states using a ground state spin as the entangler are satisfied, we implement a scalable protocol to entangle the resident spin with sequentially emitted photons directly in the telecom C-band. We demonstrate a two-qubit (spin-photon) entanglement fidelity of $59.5\pm 8.7\%$ and a lower bound of three-qubit (spin-photon-photon) entanglement fidelity of $52.7\pm 11.4\%$. Our results close the performance gap between short-wavelength quantum dot systems and the existing telecom infrastructure, establishing a route towards practical large photonic cluster states for fibre-based quantum network applications.
• Abstract（参考訳）: 多光子絡み合った状態は、量子ネットワークと測定ベースの量子計算の鍵となる資源である。 固体スピン光子インタフェースを用いてこのような状態を生成するスケーラブルなプロトコルが最近登場したが、実際の実装は短波長で動作するエミッタに依存しており、低損失ファイバー伝送とは相容れない。 ここでは、InAs/InP量子ドットを用いて、テレコム波長多重量子絡み合った状態を生成するための重要な一歩を踏み出す。 コンタングルとして基底状態スピンを用いてクラスター状態を生成するための必須基準をすべて満たした上で,テレコムCバンドに直列に出力される光子で定常スピンを絡めるスケーラブルなプロトコルを実装した。 2量子(スピン光子)エンタングルメントフィデリティは59.5\pm 8.7\%$で、3量子(スピン光子)エンタングルメントフィデリティは52.7\pm 11.4\%$である。 本研究は,短波長量子ドットシステムと既存の通信インフラ間の性能ギャップを解消し,ファイバーベースの量子ネットワークアプリケーションのための実用的な大規模フォトニッククラスタ状態への道筋を確立した。

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