論文の概要: Quantum router of silicon-vacancy centers via a diamond waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.14793v1
• Date: Thu, 18 Sep 2025 09:44:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-19 17:26:53.153563
• Title: Quantum router of silicon-vacancy centers via a diamond waveguide
• Title（参考訳）: ダイヤモンド導波路を用いたシリコン空洞中心の量子ルータ
• Authors: Wen-Jie Zhang, Xi Yan, Jun-Hong An,
• Abstract要約: ダイヤモンドのシリコン空洞(SiV)センターは量子技術のための有望なプラットフォームを提供する。 量子ノードとしてSiV中心の配列が埋め込まれたダイヤモンド導波路をベースとした非マルコフ量子ルータを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.63641454412846
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As a key component of quantum networks, quantum router distributes quantum information among different quantum nodes. Silicon-vacancy (SiV) center in diamond offers a promising platform for quantum technology due to its strong strain-induced coupling with phonons. However, the development of practical quantum router faces challenges of achieving long-range entanglement and suppressing decoherence. Here, we propose a non-Markovian quantum router based on a diamond waveguide embedded with an array of SiV centers as the quantum nodes. Unlike conventional channel-switching methods, our design enables parallel quantum-state transfer from a single input node to multiple target nodes, analogous to a classical WiFi router. We demonstrate that persistent entanglement and suppressed decoherence of the SiV centers over long distances are achievable when bound states are present in the energy spectrum of the total system formed by the SiV centers and the phonon waveguide. Our scheme enriches the implementation of quantum routing and prompts the development of solid-state quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークの重要な構成要素として、量子ルータは異なる量子ノード間で量子情報を分散する。 ダイヤモンドのシリコン空孔(SiV)センターは、フォノンとの強いひずみ誘起結合のため、量子技術の有望なプラットフォームを提供する。 しかし、実用的な量子ルータの開発は、長距離の絡み合いを実現し、デコヒーレンスを抑制するという課題に直面している。 本稿では、SiV中心の配列を量子ノードとして埋め込んだダイヤモンド導波路に基づく非マルコフ量子ルータを提案する。 従来のチャネルスイッチング方式とは異なり,従来のWiFiルータと同様,単一入力ノードから複数のターゲットノードへの並列量子状態転送が可能となる。 我々は,SiV中心とフォノン導波路によって形成される全系のエネルギースペクトルに境界状態が存在する場合,SiV中心の長い距離における永続的な絡み合いと抑制された脱コヒーレンスが達成可能であることを示した。 提案手法は,量子ルーティングの実装を強化し,固体量子ネットワークの開発を促進する。

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