論文の概要: A high-performance quantum memory for quantum interconnects
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.01156v1
- Date: Sun, 01 Mar 2026 15:40:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-03 19:50:56.540314
- Title: A high-performance quantum memory for quantum interconnects
- Title（参考訳）: 量子配線のための高性能量子メモリ
- Authors: H. -X Luo, C. Li, J. -L. Ren, Y. Yuan, Y. -L. Wen, J. -F. Li, Y. -F. Wang, S. -C. Zhang, H. Yan, S. -L. Zhu,
- Abstract要約: 量子メモリを包括的に定量化するために、量子相互接続率を導入する。
我々は,3つの必須基準を同時に統合した高性能量子メモリを実演する。
1分で1000kmリピータリンク上の3.56ビットの量子情報の分布を推定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Single photons are the flying qubits of choice for distributing entanglement in a quantum internet. Quantum memories embedded in quantum repeaters are crucial to overcome transmission loss and enhance the rate of quantum communication. A multimode memory can further boost the channel capacity. However, benchmarking and building a practical quantum memory that simultaneously optimizes multiple performance metrics poses two key challenges. Here, we introduce quantum interconnect rate to comprehensively quantify quantum memories, and further demonstrate a high-performance quantum memory that simultaneously integrates three essential criteria at once: large multimode capacity, high efficiency, and high fidelity. Operating on 11-dimensional spatial modes, our memory achieves a uniform efficiency exceeding 80% and qubit storage fidelities above 99%, enabling the efficient storage of high-dimensional qudits. Based on these capabilities, we estimate a distribution of 3.56 bits of quantum information over a 1000-km repeater link in one minute, highlighting a practical pathway toward scalable quantum interconnects and quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 単一光子は、量子インターネットで絡み合うために選択される空飛ぶ量子ビットである。
量子リピータに埋め込まれた量子記憶は、伝送損失を克服し、量子通信の速度を高めるために重要である。
マルチモードメモリはチャネル容量をさらに高めることができる。
しかし、複数のパフォーマンスメトリクスを同時に最適化する実用的な量子メモリのベンチマークと構築は、2つの重要な課題をもたらす。
ここでは、量子メモリを包括的に量子化する量子相互干渉率を導入し、同時に3つの重要な基準(多モード容量、高効率、高忠実性)を同時に統合する高性能量子メモリを実証する。
11次元空間モードで動作するメモリは、80%以上の効率と99%以上の量子ビット記憶率を実現し、高次元量子ビットの効率的な保存を可能にする。
これらの機能に基づいて、1000kmリピータリンク上の3.56ビットの量子情報の分布を1分で推定し、スケーラブルな量子配線と量子ネットワークへの実践的な経路を明らかにする。
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