論文の概要: Parallel distributed quantum gates for dual-species quantum emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.25140v1
- Date: Tue, 28 Apr 2026 02:36:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-29 16:49:17.674385
- Title: Parallel distributed quantum gates for dual-species quantum emitters
- Title（参考訳）: 二重種量子エミッタのための並列分散量子ゲート
- Authors: Zhihao Xie, Adam Miranowicz, Zhenhua Li, Tao Li, Franco Nori,
- Abstract要約: 本稿では,2種の量子エミッタに符号化された空間分離量子ビット間の分散非局所量子ゲートの実装プロトコルを提案する。
単一高次元光子対を用いた空間分離量子ビットの複数対に並列分散非局所量子ゲートを実装可能であることを示す。
我々のプロトコルは、分散量子ネットワークのためのスケーラブルで実用的な実装可能なフレームワークを確立し、将来の大規模量子コンピューティングアーキテクチャの開発を可能にする可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.969600067723238
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a parallel protocol for implementing distributed nonlocal quantum gates between spatially separated stationary qubits encoded in dual-species quantum emitters (i.e., color-center and superconducting qubits). By utilizing entangled photon pairs with distinct frequencies as a quantum data bus, our approach connects spatially separated devices without requiring quantum frequency conversion or preshared entanglement, while maintaining an always-ready and resource-efficient property for distributed quantum computing and networks. Furthermore, we demonstrate the feasibility of implementing parallel distributed nonlocal quantum gates on multiple pairs of spatially separated qubits using a single high-dimensional entangled photon pair, which directly benefits from the enhanced quantum capacity provided by optical qudit encoding. Our protocol establishes a scalable and practically implementable framework for distributed quantum networks, potentially enabling the development of future large-scale quantum computing architectures.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2種の量子エミッタ(色中心および超伝導量子ビット)に符号化された空間的に分離された定常量子ビット間の分散非局所量子ゲートを実装するための並列プロトコルを提案する。
量子データバスとして異なる周波数の絡み合った光子対を利用することで、分散量子コンピューティングやネットワークにおいて常に可読かつ資源効率のよい特性を維持しながら、量子周波数変換や事前共有の絡み合いを必要とせず、空間的に分離されたデバイスを接続する。
さらに,光量子符号化による量子容量向上の直接的メリットを生かした1つの高次元交絡光子対を用いて,空間的に分離された複数の量子ビットに並列分散した非局所量子ゲートを実装可能であることを示す。
我々のプロトコルは、分散量子ネットワークのためのスケーラブルで実用的な実装可能なフレームワークを確立し、将来の大規模量子コンピューティングアーキテクチャの開発を可能にする可能性がある。
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