論文の概要: All-photonic entanglement swapping with remote quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.10651v1
• Date: Thu, 11 Dec 2025 13:57:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-12 16:15:42.387623
• Title: All-photonic entanglement swapping with remote quantum dots
• Title（参考訳）: リモート量子ドットを用いた全光子絡み合わせ
• Authors: Mattia Beccaceci, Giuseppe Ronco, Fabrizio Cienzo, Pierpaolo Bassetti, Alessandro Laneve, Francesco Basso Basset, Tobias M. Krieger, Qurin Buchinger, Francesco Salusti, Barbara Souza Damasceno, Silke Kuhn, Saimon F. Covre da Silva, Sandra Stroj, Klaus D. Jöns, Sven Höfling, Tobias Huber-Loyola, Armando Rastelli, Michele B. Rota, Rinaldo Trotta,
• Abstract要約: エンタングルメント・スワッピング(Entanglement swapping)は、それまでの非相関な粒子間のエンタングルメントを生成する方法を詳述したプロトコルである。 ここでは、2つの異なるGaAs量子ドットによって生成される光子対を用いた全光子交叉交換を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.96892037657892
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Entanglement swapping is a protocol that details how to create entanglement between previously uncorrelated particles. Its all-photonic version - mediated by the interference of photon pairs generated by separate quantum systems-finds disparate applications in quantum networks. So far, all-photonic entanglement swapping between remote systems has been implemented only using sources that operate probabilistically. However, the scaling up of quantum networks requires deterministic quantum emitters that do not suffer from a trade-off between degree of entanglement and photonpair generation rate. Here, we demonstrate all-photonic entanglement swapping using photon-pairs generated by two separate GaAs quantum dots. The emitters are deterministically embedded in hybrid semiconductor-piezoelectric devices that make the entangled-photons from two dissimilar quantum dots nearly identical. Entanglement swapping is demonstrated with a fidelity as high as 0.71(2), more than 10 standard deviations above the classical limit. The experimental data are quantitatively explained by a theoretical model that also suggests how to boost the protocol performances. Our work opens the path to the exploitation of quantum dot entangled-photon sources in quantum repeater networks.
• Abstract（参考訳）: エンタングルメント・スワッピング(Entanglement swapping)は、それまでの非相関な粒子間のエンタングルメントを生成する方法を詳述したプロトコルである。 その全光子バージョン - 異なる量子系によって生成される光子対の干渉によって介在する - 量子ネットワークにおける応用は異なる。 これまでのところ、リモートシステム間の全フォトニックな絡み合わせは、確率的に動作するソースのみを使用して実装されている。 しかし、量子ネットワークのスケールアップには、絡み合いの度合いと光子ペア生成率のトレードオフに悩まされない決定論的量子エミッターが必要である。 ここでは、2つの異なるGaAs量子ドットによって生成される光子対を用いた全光子交叉交換を実証する。 放射体は2つの異なる量子ドットの絡み合った光子をほぼ同一にするハイブリッド半導体-ピエゾ電体デバイスに決定論的に埋め込まれる。 エンタングルメントスワッピングは、古典的極限を超える10以上の標準偏差である 0.71(2) の忠実度で示される。 実験データは、プロトコルの性能を高める方法を示す理論モデルによって定量的に説明される。 我々の研究は、量子リピータネットワークにおける量子ドットの絡み合った光子源の活用への道を開く。

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