論文の概要: A Source of Deterministic Entanglement for Matter-Wave Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.22096v1
- Date: Fri, 26 Sep 2025 09:18:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-29 20:57:54.323974
- Title: A Source of Deterministic Entanglement for Matter-Wave Networks
- Title(参考訳): 物質波ネットワークにおける決定論的絡み合いの源泉
- Authors: Chen Li, RuGway Wu, Jörg Schmiedmayer,
- Abstract要約: 本稿では,Feshbach分子の解離制御による超低温中性原子の絡み合った対を生成するプロトコルについて述べる。
提案アーキテクチャは、自然に原子線回路やチップベースの物質波光学と統合される。
この方式は、ビームスプリッター、位相シフター、干渉計、トンネル接合、局所検出器の物質波光ネットワークに接続されたアレイ内の数百の平行絡み源にスケールすることができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.5106080146684615
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We describe a deterministic and experimentally feasible protocol for generating entangled pairs of ultracold neutral atoms through controlled dissociation of diatomic Feshbach molecules. The dissociation process naturally produces nonlocal quantum correlations in spin, position-momentum, and path degrees of freedom, enabling the deterministic preparation of Einstein-Podolsky-Rosen pairs of massive particles and multiqubit states through hyperentangled encoding. Having each atom of the pair prepared in a matter waveguide, the scheme can be scaled to hundreds of parallel entanglement sources in an array connected to a matter wave optical network of beam splitters, phase shifters, interferometers, tunnel junctions and local detectors. The protocol builds on established techniques, including programmable optical potentials, high-fidelity single-particle control, single-molecule initialization, controlled molecular dissociation, and quantum gas microscopy with near-perfect detection, making it directly implementable with current technology. The proposed architecture naturally integrates with atomtronics circuits and chip-based matter-wave optics, offering a deterministic entanglement source for quantum nonlocality tests, precision metrology, and scalable neutral-atom quantum processors.
- Abstract(参考訳): 二原子フェシュバッハ分子の解離を制御し,超低温中性原子の絡み合った対を生成するための決定論的かつ実験的に実現可能なプロトコルについて述べる。
解離過程はスピン、位置モメンタム、経路自由度の非局所量子相関を自然に生成し、超エンタングル符号化によるアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン対の質量粒子と多ビット状態の決定論的準備を可能にする。
物質導波路で調製された対の原子は、ビームスプリッタ、位相シフター、干渉計、トンネル接合、局所検出器からなる物質波光ネットワークに接続されたアレイ内の数百の平行な絡み合い源にスケールすることができる。
このプロトコルは、プログラム可能な光学ポテンシャル、高忠実度単一粒子制御、単一分子初期化、制御された分子解離、ほぼ完全な検出による量子ガス顕微鏡などの確立された技術に基づいており、現在の技術で直接実装可能である。
提案アーキテクチャは、自然に原子エレクトロニクス回路やチップベースの物質波光学と統合され、量子非局所性試験、高精度メロロジー、スケーラブルな中性原子量子プロセッサのための決定論的絡み合い源を提供する。
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