論文の概要: Entanglement distribution and quantum storage of more than 8000 modes over a metropolitan network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.13177v1
- Date: Thu, 13 Aug 2026 12:42:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-14 18:29:38.52075
- Title: Entanglement distribution and quantum storage of more than 8000 modes over a metropolitan network
- Title（参考訳）: 大都市ネットワーク上の8000モード以上のエンタングルメント分布と量子記憶
- Abstract要約: 電気通信光子と物質の間の絡み合い生成は、ファイバーベースの量子リピータの中心である。
希土類イオンアンサンブルは、吸収スペクトル内の多数のスペクトルチャネルを活用することで、時間的多モードストレージを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement generation between telecommunication photons and matter is central to fibre-based quantum repeaters. Achieving practical communication rates requires multiplexing, which multimode quantum memories can provide. Rare-earth-ion ensembles offer large temporal multimode storage by exploiting the numerous spectral channels within their absorption spectrum. Here, we report on a quantum repeater node comprised of a $^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$ multimode quantum memory, featuring a 250 MHz bandwidth and a $76.6~μ\mathrm{s}$ lifetime, and a bandwidth-matched entangled photon-pair source. We introduce and validate a quantitative measure of the effective temporal mode capacity using a Schmidt decomposition. With this platform, we demonstrate entanglement between a telecom photon propagating through a 25.3 km fiber spool and a 979 nm photon stored for $125~μ\mathrm{s}$ across 16340 temporal modes. Finally, we report a field deployment distributing entanglement over 5.66 km through the Geneva metropolitan fibre network while storing 8235 modes for $63~μ\mathrm{s}$.
- Abstract（参考訳）: 電気通信光子と物質の間の絡み合い生成は、ファイバーベースの量子リピータの中心である。
実用的な通信速度を達成するには多重化が必要であり、マルチモードの量子メモリが提供できる。
希土類イオンアンサンブルは、吸収スペクトル内の多数のスペクトルチャネルを活用することで、時間的多モードストレージを提供する。
本稿では、250MHzの帯域と76.6〜μ\mathrm{s}$ lifetimeと、帯域幅に整合した光子ペアソースを備えた、$^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$マルチモード量子メモリからなる量子リピータノードについて報告する。
我々は,シュミット分解を用いた実効時間モード容量の定量的尺度を導入,検証する。
このプラットフォームでは、25.3kmのファイバースプールを伝播する通信光子と、125〜μ\mathrm{s}$16340の時間モードで保存される979nmの光子との絡み合いを示す。
最後に,ジュネーブ大都市圏のファイバネットワークを通じて5.66km以上の領域配置を分散し,8235モードを6,3～μ\mathrm{s}$で保存する。
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