論文の概要: A Universal Quantum Information Preserving Photonic Switch for Scalable Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21902v1
• Date: Thu, 23 Apr 2026 17:48:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-24 14:40:06.803149
• Title: A Universal Quantum Information Preserving Photonic Switch for Scalable Quantum Networks
• Title（参考訳）: 拡張量子ネットワークのためのフォトニックスイッチを保存するユニバーサル量子情報
• Authors: Jiapeng Zhao, Stéphane Vinet, Amir Minoofar, Michael Kilzer, Lucas Wang, Galan Moody, Vijoy Pandey, Ramana Kompella, Reza Nejabati,
• Abstract要約: 我々は、オンデマンド、ノンブロッキング、エンコードに依存しない量子情報のルーティングを可能にするビルディングブロックであるUniversal Quantum Switchを提案する。 熱光学変調と高速電気光学スイッチングを1MHzで行うことで,ロバストスイッチングを$le 4%のデコヒーレンスで実験的に実証した。 我々の知る限り、この研究はこれらの速度でのマルチノード動的絡み合い分布の最初の実演である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.53515119748664
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum networks are a keystone of the quantum internet. However, existing implementations remain largely confined to static point-to-point links due to the absence of a switching paradigm capable of dynamically routing fragile quantum entanglement without introducing decoherence. Here, we propose the Universal Quantum Switch, a foundational building block allowing on-demand, non-blocking, and encoding-agnostic routing of quantum information, as well as seamless modality conversion between disparate quantum platforms. We develop a prototype in thin-film lithium niobate and experimentally demonstrate robust switching with $\le 4\%$ decoherence via thermo-optic modulation and high-speed electro-optic switching of arbitrary entangled states at 1 MHz. Moreover, we show that our platform can support reconfiguration speeds up to 1 GHz. To our knowledge, this work represents the first demonstration of multi-node dynamic entanglement distribution at these speeds. Complementing these experimental results, we project the architecture's scalability, showing dimension-independent decoherence, and provide a scalable, interoperable building block for heterogeneous quantum network fabrics.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは量子インターネットのキーストーンである。 しかし、既存の実装は、デコヒーレンスを導入することなく脆弱な量子絡み合いを動的にルーティングできるスイッチングパラダイムが存在しないため、静的なポイント・ツー・ポイントリンクに限られている。 本稿では,異なる量子プラットフォーム間のシームレスなモダリティ変換とともに,オンデマンド,ノンブロッキング,エンコードに依存しない量子情報のルーティングを可能にする基盤的ビルディングブロックであるUniversal Quantum Switchを提案する。 我々は, ニオブ酸リチウム薄膜の試作機を開発し, 1MHz帯における熱光学変調と高速電気光学スイッチングにより, $\le 4\%$デコヒーレンスによるロバストスイッチングを実験的に実証した。 さらに,我々のプラットフォームは最大1GHzのリコンフィグレーション速度をサポート可能であることを示す。 我々の知る限り、この研究はこれらの速度でのマルチノード動的絡み合い分布の最初の実演である。 これらの実験結果を補完し、次元に依存しないデコヒーレンスを示すアーキテクチャのスケーラビリティを計画し、異種量子ネットワークファブリックのためのスケーラブルで相互運用可能なビルディングブロックを提供する。

関連論文リスト

• High-rate Scalable Entanglement Swapping Between Remote Entanglement Sources on Deployed New York City Fibers [37.977711964286314]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-17T15:27:03Z)
• A building block of quantum repeaters for scalable quantum networks [31.28992546873135]
  我々は, メモリ・メモリ・アンタングルを, 平均エンタングルメント確立時間内に10kmのファイバー上で開発し, 維持する。 直接応用として、10km以上の4.05*105ベルペアのうち、1,917個の秘密鍵を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-09T10:19:31Z)
• Quantum switches for single-photon routing and entanglement generation in waveguide-based networks [0.0]
  量子ノードの相互接続は 量子コンピューティングユニットのスケールアップを 約束します 系力学をコヒーレントに条件付ける量子スイッチとして、追加の量子ビット自由度を活用することを提案する。 ネットワークを横断する単一光子ルーティングにより絡み合った状態を生成するための決定論的プロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-13T11:37:25Z)
• A Large-Scale Reconfigurable Multiplexed Quantum Photonic Network [34.82692226532414]
  量子ネットワークにおける絡み合い分布は、量子セキュア通信、分散量子コンピューティング、センシングのための次世代技術を可能にする。 将来の量子ネットワークは、複数のユーザが再構成可能で多重化された方法で絡み合いを共有することができるように、密結合を必要とする。 本研究では,4つのユーザで構成される2つのローカルマルチユーザネットワーク間で,絡み合いを柔軟かつ多重的にルーティングし,テレポートする,グローバルな再構成可能なネットワークのプロトタイプを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-13T12:35:41Z)
• Metropolitan-scale heralded entanglement of solid-state qubits [0.0]
  10km間隔で分離した2つの独立動作量子ネットワークノード間の有意な絡み合いについて報告する。 我々は、キュービット安定化光子の量子周波数変換によるファイバー光子損失の影響を最小化する。 本報告では,ノード上に予め定義された絡み合った状態が,シーディング検出パターンによらず伝達されることを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-04T18:00:01Z)
• Enhanced quantum state transfer: Circumventing quantum chaotic behavior [35.74056021340496]
  2次元量子ネットワークにおける少数粒子量子状態の転送方法を示す。 提案手法は,分散量子プロセッサやレジスタを接続する短距離量子通信を実現する方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-01T19:00:03Z)
• A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays [44.62475518267084]
  量子プロセッサは動的で非局所的な接続を持ち、絡み合った量子ビットは高い並列性でコヒーレントに輸送されることを示す。 このアーキテクチャを用いて,クラスタ状態や7キュービットのSteane符号状態などの絡み合ったグラフ状態のプログラム生成を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:00:00Z)
• Location qubits in a multi-quantum-dot system [0.0]
  我々は、新しい位置量子ビットを導入し、全光量子ゲートの普遍的なセットを構築する方法を説明し、現実的な構造におけるそれらの性能をシミュレートする。 その結果, 位置量子ビットは単一キュービット演算時間よりも5桁長いコヒーレンスを維持でき, 単一キュービットゲート誤差は0.01%を超えないことがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-13T10:00:16Z)
• Multiplexed telecom-band quantum networking with atom arrays in optical cavities [0.3499870393443268]
  マルチプレクサネットワークアーキテクチャにおいて,通信帯域光子を持つ中性原子配列からなる量子プロセッサのプラットフォームを提案する。 単一原子ではなく大きな原子配列を用いることで、双方向通信の有害な影響を緩和し、2つのノード間の絡み合いを2桁近く改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-09T15:05:57Z)
• Experimental Quantum Generative Adversarial Networks for Image Generation [93.06926114985761]
  超伝導量子プロセッサを用いた実世界の手書き桁画像の学習と生成を実験的に行う。 我々の研究は、短期量子デバイス上での高度な量子生成モデル開発のためのガイダンスを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-13T06:57:17Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。