論文の概要: Emission and Absorption of Microwave Photons in Orthogonal Temporal Modes across a 30-Meter Two-Node Network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.12947v1
- Date: Tue, 14 Apr 2026 16:45:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-15 19:11:32.566864
- Title: Emission and Absorption of Microwave Photons in Orthogonal Temporal Modes across a 30-Meter Two-Node Network
- Title（参考訳）: 30m2ノードネットワークを用いた直交時間モードにおけるマイクロ波光子の放射と吸収
- Authors: Alonso Hernández-Antón, Josua D. Schär, Aleksandr Grigorev, Guillermo F. Peñas, Ricardo Puebla, Juan José García-Ripoll, Jean-Claude Besse, Andreas Wallraff, Anatoly Kulikov,
- Abstract要約: 超伝導量子回路を用いて3つの時間モードで形成された個々のマイクロ波光子を生成する。
生成した光子を30mの低温リンクで転送し、直交性によってどのモードを吸収するかを受信機で決定できることを示す。
この実験能力はマイクロ波量子通信ツールボックスを拡張し、新しいフォトニック自由度を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.36720453494305
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The tunable interaction between stationary quantum bits and propagating modes of light allows for the encoding of quantum information in the state of itinerant photons. This ability fulfills a central requirement for quantum networking, enabling quantum state transfer between distant quantum devices. Conventionally, a symmetric envelope of the photon wavepacket is used for such purposes. Yet, the use of alternative \textit{temporal modes} enables multiple applications in waveguide quantum electrodynamics that remain unexplored experimentally. Here, we use superconducting quantum circuits to generate individual itinerant microwave photons shaped in three mutually orthogonal temporal modes. We transfer the created photons across a 30-m cryogenic link, showing that the orthogonality allows us to decide at the receiver which mode to absorb, reflecting the other two with a selectivity ratio of 40. This experimental capability extends the microwave-frequency quantum communication toolbox, enabling a new photonic degree of freedom.
- Abstract（参考訳）: 定常量子ビットと伝播モードの間の調整可能な相互作用は、イテナント光子の状態における量子情報の符号化を可能にする。
この能力は量子ネットワークにおける中心的な要件を満たし、遠方の量子デバイス間で量子状態の転送を可能にする。
従来、光子ウェーブパレットの対称エンベロープがそのような目的で用いられる。
しかし、代替の \textit{temporal modes を用いることで、導波路量子電磁力学において実験的に探索されていない複数の応用が可能になる。
ここでは、超伝導量子回路を用いて、互いに直交する3つの時間モードで形成された個別のイテナントマイクロ波光子を生成する。
生成した光子を30mの低温リンクで転送し、直交性によってどのモードを吸収するかを受信機で決定し、他の2つを選択比40で反射することを示した。
この実験能力はマイクロ波量子通信ツールボックスを拡張し、新しいフォトニック自由度を実現する。
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