論文の概要: Hybrid Single-Ion Atomic-Ensemble Node for High-Rate Remote Entanglement Generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04488v1
• Date: Thu, 06 Nov 2025 16:07:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.493145
• Title: Hybrid Single-Ion Atomic-Ensemble Node for High-Rate Remote Entanglement Generation
• Title（参考訳）: 高速リモートエンタングル生成のためのハイブリッド単一イオン原子アンサンブルノード
• Authors: Benedikt Tissot, Soubhadra Maiti, Emil R. Hellebek, Anders Søndberg Sørensen,
• Abstract要約: 量子ネットワークにおける高速エンタングルメント生成のためのハイブリッドアーキテクチャを開発する。 量子ネットワーク上で数百km以上のイオンの絡み合いを発生させるという基本的な課題に対して,我々のアプローチが大きなスピードアップにつながることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Different quantum systems possess different favorable qualities. On the one hand, ensemble-based quantum memories are suited for fast multiplexed long-range entanglement generation. On the other hand, single-atomic systems provide access to gates for processing of information. Both of those can provide advantages for high-rate entanglement generation within quantum networks. We develop a hybrid architecture that takes advantage of these properties by combining trapped-ion nodes and nodes comprised of spontaneous parametric down conversion photon pair sources and absorptive memories based on rare-earth ion ensembles. To this end, we solve the central challenge of matching the different bandwidths of photons emitted by those systems in an initial entanglement-generation step. This enables the parallel execution of multiple probabilistic tasks in the initial stage. We show that our approach can lead to a significant speed-up for the fundamental task of creating ion-ion entanglement over hundreds of kilometers in a quantum network.
• Abstract（参考訳）: 異なる量子系は異なる性質を持つ。 一方、アンサンブルベースの量子メモリは高速な多重長距離絡み合わせ生成に適している。 一方、単一原子系は情報処理のためのゲートへのアクセスを提供する。 どちらも、量子ネットワーク内での高速な絡み合い生成の利点を提供することができる。 我々は、これらの特性を生かしたハイブリッドアーキテクチャを開発し、レアアースイオンアンサンブルに基づく自発パラメトリックダウン変換光子対源と吸収記憶からなる捕捉イオンノードとノードを組み合わせる。 この目的のために、これらのシステムによって放出される光子の異なる帯域幅を、最初の絡み合い生成ステップでマッチングするという中心的な課題を解決する。 これにより、初期段階で複数の確率的タスクの並列実行が可能になる。 量子ネットワーク上で数百km以上のイオンの絡み合いを発生させるという基本的な課題に対して,我々のアプローチが大きなスピードアップにつながることを示す。

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