論文の概要: High-dimensional Path-Encoded Entanglement Distribution Between Photonic Chips Enabled by Multimode Phase Stabilisation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15675v1
- Date: Fri, 17 Oct 2025 14:06:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-20 20:17:34.649241
- Title: High-dimensional Path-Encoded Entanglement Distribution Between Photonic Chips Enabled by Multimode Phase Stabilisation
- Title（参考訳）: 多モード位相安定化によるフォトニックチップ間の高次元経路符号化エンタングルメント分布
- Authors: Molly A. Thomas, Daniel Llewellyn, Patrick W. Yard, Benjamin A. Slater, Caterina Vigliar, Stefano Paesani, Massimo Borghi, Döndü Sahin, John G. Rarity, Leif K. Oxenløwe, Mark G. Thompson, Karsten Rottwitt, Yunhong Ding, Jianwei Wang, Davide Bacco, Jorge Barreto,
- Abstract要約: フォトニックチップ間での4次元経路符号化量子状態の分布を,新しい多モード位相安定化アルゴリズムにより実証する。
局所射影測定の最小値を用いて、2つのチップで完全な量子状態トモグラフィーを行うことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.143088058239088
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The reliable distribution of high-dimensional entangled quantum states, an important resource in quantum technologies, through optical fibre networks is challenging due to the need to maintain coherence across multiple modes. Here we demonstrate the distribution of four-dimensional path-encoded entangled quantum states between photonic chips, enabled by a novel multimode phase stabilisation algorithm. The algorithm utilises the reconfigurability of the integrated photonic circuits to complete one iteration of phase stabilisation in just two measurement rounds for an arbitrary number of modes, and requires no additional hardware to the quantum measurements it enables. As a result, we are able to perform complete quantum state tomography across two chips using the minimum number of local projective measurements to verify the fidelity of the distributed entangled state to be $86\%$ (compared to $8.1\%$ without the phase stabilisation) with an entanglement entropy of $0.995\pm0.002$.
- Abstract（参考訳）: 量子技術において重要な資源である高次元の絡み合った量子状態の光ファイバーネットワークによる信頼性分布は、複数のモードにまたがるコヒーレンスを維持する必要があるため、困難である。
ここでは、新しい多重モード位相安定化アルゴリズムによって実現されたフォトニックチップ間の4次元パス符号化量子状態の分布を実証する。
このアルゴリズムは、集積フォトニック回路の再構成可能性を利用して、任意の数のモードで2回の測定ラウンドで位相安定化を1回完了させる。
その結果、2つのチップで完全な量子状態トモグラフィを実行でき、最小限の局所射影測定値を用いて、分散絡み状態の忠実度を$8.6\%(位相安定化なしでは$8.1\%)とし、絡み合いエントロピーは$0.995\pm0.002$とする。
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