論文の概要: Autonomous stabilization of remote entanglement in a cascaded quantum network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.11872v2
• Date: Wed, 22 Oct 2025 01:59:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:10.117487
• Title: Autonomous stabilization of remote entanglement in a cascaded quantum network
• Title（参考訳）: カスケード量子ネットワークにおけるリモート絡み合いの自律安定化
• Authors: Abdullah Irfan, Kaushik Singirikonda, Mingxing Yao, Andrew Lingenfelter, Michael Mollenhauer, Xi Cao, Aashish A. Clerk, Wolfgang Pfaff,
• Abstract要約: 崩壊後, 周期的に再生・再分散する代わりに, 遠隔の絡み合いを無限に安定化させることができることを示す。 この結果から,モジュール型量子プロセッサやネットワークにおける高忠実な絡み合いのオンデマンド配信が可能となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.44970015278813036
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Remote entanglement between widely separated qubits is a fundamental quantum phenomenon and a critical resource for quantum information applications. Generating entanglement between independent qubits separated by arbitrary, potentially large distances requires propagating quantum states, and is typically achieved using pulsed protocols combining distinct steps of local entanglement generation followed by distribution. This necessity raises an intriguing question: Can remote entanglement can be stabilized indefinitely, instead of only periodically regenerated and redistributed after decay? Here, we demonstrate that this is indeed possible, reporting autonomous stabilization of entanglement between two separate superconducting-qubit devices. Combining nonreciprocal waveguide coupling and local driving, we experimentally realize a symmetry-based coherent quantum-absorber scheme in a cascaded network. We quantify the degree of entanglement through quantum state tomography, finding that the protocol's entangling power is severely limited by imperfections that break the required symmetry. We show, however, that a modified protocol based on an alternate symmetry is far more robust, enabling us to achieve a concurrence approaching 0.5, a limit set only by local loss in the network. Our results enable on-demand delivery of high-fidelity entanglement in modular quantum processors and networks and pave the way for autonomously protecting distributed quantum information.
• Abstract（参考訳）: 広く分離された量子ビット間のリモート絡み合いは基本的な量子現象であり、量子情報アプリケーションにとって重要な資源である。 任意の大きな距離で分離された独立量子ビット間の絡み合いを生成するには、量子状態の伝播が必要である。 リモートの絡み合いは、崩壊後に定期的に再生され、再分配されるのではなく、無限に安定化することができるのか? ここでは、2つの異なる超伝導量子ビットデバイス間の絡み合いの自律安定化を報告し、これが実際に可能であることを実証する。 非相互導波路結合と局所駆動を組み合わせることで,共振器ネットワークにおける対称性に基づくコヒーレント量子吸収方式を実験的に実現した。 量子状態トモグラフィーにより絡み合いの度合いを定量化し、要求対称性を破る不完全性によってプロトコルの絡み合いのパワーが著しく制限されていることを発見した。 しかしながら、代替対称性に基づく修正されたプロトコルの方がはるかに堅牢であることを示し、ネットワークの局所的損失のみによって設定された0.5に近づく共起性を実現することができることを示した。 この結果により,モジュール型量子プロセッサやネットワークにおける高忠実な絡み合いのオンデマンド配信が可能となり,分散量子情報の自律的保護が可能となった。

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