論文の概要: Photonic Cluster State Generation from a Quantum Dot Emitting in the Telecom C-band

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.04896v1
• Date: Mon, 06 Jul 2026 10:25:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-07 22:26:30.11082
• Title: Photonic Cluster State Generation from a Quantum Dot Emitting in the Telecom C-band
• Title（参考訳）: テレコムCバンドにおける量子ドットエミットからのフォトニッククラスター状態生成
• Abstract要約: フォトニッククラスタ状態は、量子情報処理の鍵となるリソースである。 テレコムCバンドにおいて、決定論的クラスタ状態生成を直接示す。 放出された光子は少なくとも83%の可視性を示し、将来の融合ゲートの可能性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Photonic cluster states are a key resource for photonic quantum information processing. So far, deterministic generation of these states has been limited to the near-infrared wavelength range. To achieve quantum advantage in communication while maintaining compatibility with silicon photonics, operation in the telecom wavelength range is required. In this work, we demonstrate deterministic cluster state generation directly in the telecom C-band. This is achieved through repetitive excitation of a hole spin confined in an indium-arsenide quantum dot subjected to an external magnetic field. We characterize the quantum process that generates the cluster state by measuring its process map, obtaining a fidelity of $\mathrm{F} = 0.71 \pm 0.01$ to the ideal case. As part of this characterization, we observe spin--photon polarization entanglement with a negativity of $\mathrm{N} = 0.27 \pm 0.02$. The emitted photons exhibit indistinguishability of at least 83%, demonstrating the potential for future fusion gates necessary for photonic cluster state generation beyond linear connectivity.
• Abstract（参考訳）: フォトニッククラスター状態はフォトニック量子情報処理の鍵となる資源である。 これまでのところ、これらの状態の決定論的生成は近赤外域に限られている。 シリコンフォトニクスとの互換性を維持しつつ通信において量子的優位性を実現するためには、テレコム波長範囲での動作が必要である。 本研究は,通信網Cバンドにおいて,決定論的クラスタ状態生成を直接的に示すものである。 これは、外部磁場を受けるイジウム-ヒ素量子ドットに閉じ込められたホールスピンの繰り返し励起によって達成される。 我々は、そのプロセスマップを測定してクラスター状態を生成する量子過程を特徴づけ、理想的な場合に対して$\mathrm{F} = 0.71 \pm 0.01$の忠実度を得る。 この特徴付けの一環として、スピン-光子偏光絡みを$\mathrm{N} = 0.27 \pm 0.02$の負性で観測する。 放出された光子は少なくとも83%の可視性を示し、線形接続を超えたフォトニッククラスター状態の生成に必要な将来の融合ゲートの可能性を示している。

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