論文の概要: Entanglement Swapping with Integrated Narrowband Photon Sources for Quantum Repeaters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.28184v1
- Date: Thu, 30 Jul 2026 13:21:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-31 21:37:00.575768
- Title: Entanglement Swapping with Integrated Narrowband Photon Sources for Quantum Repeaters
- Title（参考訳）: 量子リピータ用集積狭帯域光子源による絡み合いスワップ
- Abstract要約: 我々は、原子ベースの量子メモリプラットフォームと互換性のある帯域を持つ最先端の統合光子源を用いた絡み合いスワッピングを示す。
1.6 THzの位相と周波数の安定化は、全繊維で市販の部品を用いて達成された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19703625025720706
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Promising implementations of first generation quantum repeaters are predicted to require atomic-based quantum memory systems interfaced with photonic sources. Integrated photonics provides a promising solution for fibre-based, field-deployed operation of quantum repeaters, however many leading quantum memory platforms require narrow-bandwidth photons that are challenging to generate with integrated photonics. Narrowband photons also present significant technical challenges when implementing entanglement-swapping, particularly with regards to systems-level stabilisation. This work addresses some of these fundamental and technical challenges, by demonstrating entanglement-swapping using state-of-the-art integrated photon sources with bandwidths compatible with multiple atomic-based quantum memory platforms. We obtained a background-subtracted (net) HOM visibility of 0.99$\,\pm\,$0.01, showing high photon indistinguishability and purity, with a net swapped state visibility of $\mathcal{V}$=0.88$\,\pm\,$0.06 demonstrating that the final entanglement would be sufficient to violate a Bell inequality. The experiment used independent pump lasers for each photon pair source, with highly different frequencies to mimic entanglement swapping between different repeater nodes or platforms. Phase and frequency stabilisation spanning 1.6 THz was achieved using all-fibre, commercially-available components. These results address important challenges in implementing field-deployed quantum repeaters, from the integrated photonic solutions for narrowband photon pairs, to systems-level stabilisation between independent quantum repeater nodes.
- Abstract（参考訳）: 第1世代の量子リピータの実装は、フォトニックソースにインターフェースされた原子ベースの量子メモリシステムを必要とすると予測される。
集積フォトニクスは、ファイバーベースで電界展開された量子リピータに対して有望なソリューションを提供するが、多くの主要な量子メモリプラットフォームは、集積フォトニクスで生成することが難しい狭帯域光子を必要とする。
狭帯域光子は、特にシステムレベルの安定化に関して、絡み合いスワッピングを実装する際の重要な技術的課題も示している。
この研究は、複数の原子ベースの量子メモリプラットフォームと互換性のある帯域を持つ最先端の集積光子源を用いて絡み合うスワッピングを示すことで、これらの基本的な技術的課題に対処する。
我々は,0.99$\,\pm\,$0.01の背景下 (net) HOM可視性を得た。これは高い光子不明瞭性と純度を示し,ネットスワップ状態の可視性は$\mathcal{V}$=0.88$\,\pm\,$0.06である。
実験では、それぞれの光子対源に独立したポンプレーザーを用い、異なるリピータノードやプラットフォーム間の絡み合わせを模倣した。
1.6 THzの位相と周波数の安定化は、全繊維で市販の部品を用いて達成された。
これらの結果は、狭帯域光子対の統合フォトニックソリューションから、独立量子リピータノード間のシステムレベルの安定化に至るまで、フィールド展開された量子リピータを実装する際の重要な課題に対処する。
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