論文の概要: Robust quantum communication through lossy microwave links
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18547v1
- Date: Tue, 23 Sep 2025 02:11:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-24 20:41:27.648863
- Title: Robust quantum communication through lossy microwave links
- Title（参考訳）: 損失マイクロ波リンクによるロバスト量子通信
- Authors: James D. Teoh, Nathanael Cottet, Patrick Winkel, Luke D. Burkhart, Luigi Frunzio, Robert J. Schoelkopf,
- Abstract要約: エンタングルメントの忠実度は通常、超伝導量子ビットを結合するリンクの光子損失によって制限される。
我々は,この限界をほぼ完全に回避する,階層型絡み合い生成の新しいスキームを提案し,実現した。
我々の研究は将来の超伝導量子ネットワークの設計を知らせる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement generation lies at the heart of many quantum networking protocols as it enables distributed and modular quantum computing. For superconducting qubits, entanglement fidelity is typically limited by photon loss in the links that connect these qubits together. We propose and realize a new scheme for heralded entanglement generation that almost entirely circumvents this limit. We produce Bell states with $92\pm1\%$ state fidelity, including state preparation and measurement (SPAM) errors, between separated superconducting bosonic qubits in a high-loss regime where direct deterministic state transfer fails. Our scheme exploits simple but fundamental physics found in microwave links, specifically the ability to treat our communication channel as a single standing wave mode. Combining this with local measurements on bosonically encoded qubits allows us to herald entanglement with success probabilities approaching the scheme's upper limit of 50% per attempt. We then use the heralded Bell state as a resource to deterministically teleport a qubit between modules with an average state transfer fidelity of $90\pm1\%$. This is achieved despite the link possessing a direct single photon transfer efficiency of 2%. Our work informs the design of future superconducting quantum networks, by demonstrating fast coupling rates and low loss links are no longer strict requirements for high-fidelity quantum communication in the microwave regime.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメント生成は多くの量子ネットワークプロトコルの中心にあり、分散およびモジュラー量子コンピューティングを可能にしている。
超伝導量子ビットの場合、エンタングルメントの忠実度は典型的にはこれらの量子ビットを繋ぐリンクの光子損失によって制限される。
我々は,この限界をほぼ完全に回避する,階層型絡み合い生成の新しいスキームを提案し,実現した。
我々は, 直接決定論的状態伝達が失敗する高損失状態において, 分離された超伝導ボソニック量子ビット間の状態準備と測定(SPAM)誤差を含む, 92\pm1\%の状態忠実度でベル状態を生成する。
提案手法は,マイクロ波リンク中の単純な物理,特に通信チャネルを単一の定常波モードとして扱う能力を利用する。
これをボゾン的に符号化された量子ビットの局所的な測定と組み合わせることで、このスキームの上限である50%の試行に近づく成功確率との絡み合いを和らげることができる。
次に、Heralded Bell状態をリソースとして使用し、平均状態転送フィデリティが90\pm1\%$のモジュール間でキュービットを決定的にテレポートする。
これは直接単光子転送効率2%のリンクにもかかわらず達成される。
我々の研究は、高速結合率と低損失リンクがマイクロ波状態における高忠実性量子通信の厳密な要求であることを示すことによって、将来の超伝導量子ネットワークの設計を知らせるものである。
関連論文リスト
- Remote entanglement generation via enhanced quantum state transfer [24.749735285149274]
本稿では,ジグザグ構成に基づく新しい量子状態伝達方式を提案する。
この新たなパラメータは、中間量子ビットの人口を抑えることができ、損失を低減できることを示す。
その結果、スケーラブルでノイズ耐性のある量子通信と計算のための拡張量子状態伝達方式の可能性を強調した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-07T05:24:16Z) - Realizing fracton order from long-range quantum entanglement in programmable Rydberg atom arrays [45.19832622389592]
量子情報のストアングには、量子デコヒーレンスと戦う必要があるため、時間の経過とともに情報が失われる。
誤り耐性の量子メモリを実現するために、局所的なノイズ源が別の状態に変化できないように設計された退化状態の量子重ね合わせに情報を格納したい。
このプラットフォームは、真のエラー耐性量子メモリの目標に向けて、特定の種類のエラーを検出し、修正することを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-08T12:46:08Z) - Metropolitan-scale heralded entanglement of solid-state qubits [0.0]
10km間隔で分離した2つの独立動作量子ネットワークノード間の有意な絡み合いについて報告する。
我々は、キュービット安定化光子の量子周波数変換によるファイバー光子損失の影響を最小化する。
本報告では,ノード上に予め定義された絡み合った状態が,シーディング検出パターンによらず伝達されることを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-04T18:00:01Z) - High-fidelity parallel entangling gates on a neutral atom quantum
computer [41.74498230885008]
最大60個の原子に99.5%の忠実度を持つ2量子エンタングリングゲートの実現を報告した。
これらの進歩は、量子アルゴリズム、誤り訂正回路、デジタルシミュレーションの大規模実装の基礎となった。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-11T18:00:04Z) - Entanglement purification and protection in a superconducting quantum
network [0.0]
高忠実性量子絡み合いは、量子通信と分散量子コンピューティングの鍵となる資源である。
ここでは、2つの遠隔超伝導量子ノード間で共有されるベル対の絡み合いの浄化を、適度に損失のある1メートル長の超伝導通信ケーブルで実証する。
動的デカップリングとRabi駆動の両方を用いて、絡み合った状態の局所雑音から保護し、有効クビットデフォーカス時間を3rm mu s$から12rmmu s$へと4倍に向上させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-25T23:59:05Z) - Multiplexed telecom-band quantum networking with atom arrays in optical
cavities [0.3499870393443268]
マルチプレクサネットワークアーキテクチャにおいて,通信帯域光子を持つ中性原子配列からなる量子プロセッサのプラットフォームを提案する。
単一原子ではなく大きな原子配列を用いることで、双方向通信の有害な影響を緩和し、2つのノード間の絡み合いを2桁近く改善する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-09T15:05:57Z) - Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state
quantum memories [55.41644538483948]
将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。
ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。
また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-13T14:31:54Z) - Direct Quantum Communications in the Presence of Realistic Noisy
Entanglement [69.25543534545538]
本稿では,現実的な雑音に依拠する新しい量子通信方式を提案する。
性能分析の結果,提案手法は競争力のあるQBER, 利得, 利得を提供することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T13:06:12Z) - Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。
すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。
我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T15:10:50Z) - Microwave Quantum Link between Superconducting Circuits Housed in
Spatially Separated Cryogenic Systems [43.55994393060723]
物理距離5mで分離した2つの希釈冷凍機内に存在するトランスモンキュービットをコヒーレントに結合する低温導波路の動作に成功したことを報告した。
平均転送率85.8 %および79.5 %の目標状態忠実度で、キュービット状態の転送と、オンデマンドでの絡み合いを生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-04T15:36:51Z) - Two-way covert quantum communication in the microwave regime [0.0]
量子通信は、マクロ距離で情報を交換する問題に対処する。
マイクロ波系における後方散乱の概念と隠蔽通信を組み合わせることにより、セキュアな量子通信のための新しいパラダイムを開拓する。
この研究は、これまで提供されていなかった1ドル～10ドル/GHzの周波数範囲でセキュアな量子通信の概念を実装するための決定的な一歩を踏み出した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-15T16:36:59Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。