論文の概要: High-rate Scalable Entanglement Swapping Between Remote Entanglement Sources on Deployed New York City Fibers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.15653v1
- Date: Tue, 17 Feb 2026 15:27:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-18 16:03:18.108695
- Title: High-rate Scalable Entanglement Swapping Between Remote Entanglement Sources on Deployed New York City Fibers
- Title(参考訳): ニューヨーク市繊維のリモート絡み合い源間の高速スケーラブル絡み合い
- Authors: Alexander N. Craddock, Tyler Cowan, Niccolò Bigagli, Suresh Yekasiri, Dylan Robinson, Gabriel Bello Portmann, Ziyu Guo, Michael Kilzer, Jiapeng Zhao, Mael Flament, Javad Shabani, Reza Nejabati, Mehdi Namazi,
- Abstract要約: 物理的に分離されたノードで発生した光子対間の絡み合い交換は、量子インターネットへの重要なステップである。
熱水蒸気セルをベースとした自然に識別不可能なエンタングルメント源を用いたスケーラブルなエンタングルメントスワップ実験を実証した。
我々の研究は、都市やデータセンターにおける大規模ハブ・アンド・スポーク量子ネットワークの実践的展開の道を開いた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 37.977711964286314
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement swapping between photon pairs generated at physically separated nodes over telecommunication fiber infrastructure is an essential step towards the quantum internet, enabling applications such as quantum repeaters, blind quantum computing, distributed quantum computing, and distributed quantum sensing. However, successful networked entanglement swapping relies on generating indistinguishable pairs of photons and preserving them over deployed fibers. This has limited most previous demonstrations to laboratory settings or relied on sophisticated methods to maintain the necessary indistinguishability. Here, we demonstrate a scalable entanglement swapping experiment using naturally indistinguishable entanglement sources based on warm atomic vapor cells. Without sharing lasers or optical frequency references between nodes, nor the need for pulsing the sources, we achieve a swapping rate of nearly 500 pairs/s while maintaining the CHSH parameter above 2. Additionally, we demonstrate the scalability of our method by maintaining the quality of the entanglement swapping on 17.6-km of deployed fibers in NYC, relying on commercially available SPADs at the spoke nodes, SNSPDs at the hub and standard time-synchronization techniques. Our work paves the way for the practical deployment of large-scale hub-and-spoke quantum networks within cities and data centers.
- Abstract(参考訳): 電気通信ファイバーインフラを介して物理的に分離されたノードで生成される光子対間の絡み合わせは、量子インターネットへの重要なステップであり、量子リピータ、盲点量子コンピューティング、分散量子コンピューティング、分散量子センシングなどの応用を可能にする。
しかし、ネットワークエンタングルメントスワップの成功は、区別できない光子の対を生成し、それらを展開されたファイバー上に保存することに依存している。
これは、これまでのほとんどのデモを実験室の設定に制限したり、必要な不明瞭さを維持するための洗練された方法に依存していた。
本稿では, 熱水蒸気セルをベースとした自然に識別不可能なエンタングルメント源を用いた, スケーラブルなエンタングルメントスワッピング実験を実演する。
2以上のCHSHパラメータを維持しつつ,レーザーや光周波数基準をノード間で共有せず,光源をパルスする必要もなく,500対/秒近いスワップレートを実現している。
さらに,ニューヨークにおける展開繊維17.6kmにおける絡み合い交換の質を保ちながら,通信ノードでのSPAD,ハブでのSNSPD,標準時間同期技術に頼って,本手法のスケーラビリティを実証する。
我々の研究は、都市やデータセンターにおける大規模ハブ・アンド・スポーク量子ネットワークの実践的展開の道を開いた。
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