論文の概要: Distribution of light-matter quantum correlations with a temporally multiplexed solid-state quantum memory array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.15689v1
- Date: Mon, 14 Sep 2026 14:57:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:06.462524
- Title: Distribution of light-matter quantum correlations with a temporally multiplexed solid-state quantum memory array
- Title（参考訳）: 時間多重固体量子メモリアレイによる光-光量子相関の分布
- Abstract要約: 多重量子メモリは、長距離量子距離リピータアーキテクチャにおける絡み合い分布率を増加させる。
我々は,フル原子周波数コムプロトコルを用いて,最大10個のメモリセルに1個の光子を順次格納する。
バルセロナ大都市圏で39.1kmの光ファイバーを伝送する。
- 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: Multiplexed quantum memories increase the entanglement distribution rate in long-distance quantum repeater architectures by harnessing storage in several degrees of freedom. Here, we report on the distribution of light-matter quantum correlations using an array of time-multiplexed solid-state quantum memories. We store telecom-heralded single photons sequentially in up to ten memory cells using the full atomic frequency comb protocol with on-demand read-out in a Pr$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$ crystal. Leveraging both spatial and temporal multiplexing, we demonstrate quantum correlations between the telecom photon and up to 60 spatio-temporal modes of the quantum memory array. We then transmit the heralding telecom photon over 39.1 km of deployed optical fiber in the Metropolitan Area of Barcelona. In a realistic scenario where the generation rate is limited by the two-way communication time, we show that up to 15 % of the $393 μs$ round-trip communication time is filled with communication trials, leading to a 60-fold enhancement in the rate of detected telecom photons correlated with the quantum memory array, compared to a single-mode memory. With increased storage times and efficiencies, our multiplexed quantum memory array will constitute the backbone of a long-distance quantum network, establishing remote entanglement at high rates.
- Abstract（参考訳）: 多重量子メモリは、数自由度で記憶を利用することで、長距離量子リピータアーキテクチャにおける絡み合い分布率を増大させる。
本稿では、時間多重固体量子メモリのアレイを用いた光-物質量子相関の分布について報告する。
我々は,最大10個のメモリセルに,Pr$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$クリスタルでオンデマンド読み出し可能なフル原子周波数コムプロトコルを用いて,テレコムを優先した単一光子を順次格納する。
空間的多重化と時間的多重化を利用して、テレコム光子と最大60の時空間モードの量子相関を示す。
その後、バルセロナ大都市圏で39.1kmの光ファイバーを照射した。
双方向通信時間によって生成速度が制限される現実的なシナリオでは、393 μs$ラウンドトリップ通信時間の最大15%が通信試験で満たされており、単一モードメモリと比較して検出されたテレコム光子の速度が60倍に向上することを示した。
ストレージ時間と効率の増大により、多重化された量子メモリアレイは、長距離量子ネットワークのバックボーンを構成し、高速でリモートの絡み合いを確立する。
関連論文リスト
- On-Demand Millisecond Storage of Spectro-Temporal Multimode Telecom Photons [0.0]
我々は、Er$3+$:Y$_2$SiO$_5$結晶を用いて、テレコム波長で動作する量子メモリを実験的に実証した。
メモリの効率は10.36%で300ドル、信号対雑音比は10.9ドルである。
さらに、20の時間モードと3のスペクトルモードと、オンデマンドおよび選択的リコール機能とを同時に記憶することで、そのマルチモード能力を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-19T02:53:08Z) - Fast delivery of heralded atom-photon quantum correlation over 12km fiber through multiplexing enhancement [2.7904329327844803]
12km繊維上での原子-光子量子相関の多重化を実験的に実現した。
原子-光子相関の隠蔽速度は 1.95kHz に達し、量子相関生成率とメモリデコヒーレンス率との比は 0.46 に向上できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-20T14:15:40Z) - Multiplexed quantum repeaters with hot multimode alkali-noble gas memories [45.49722819849123]
我々は、原子周波数コムプロトコルに基づく希ガス核スピンのための非低温光量子メモリを提案する。
本稿では、これらの量子メモリが衛星量子通信ネットワークの速度を高める方法について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-27T18:39:15Z) - Quantum Optical Memory for Entanglement Distribution [52.77024349608834]
長距離における量子状態の絡み合いは、量子コンピューティング、量子通信、および量子センシングを増強することができる。
過去20年間で、高忠実度、高効率、長期保存、有望な多重化機能を備えた量子光学記憶が開発された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-19T03:18:51Z) - Quantum storage of entangled photons at telecom wavelengths in a crystal [11.523962992775655]
集積フォトニックチップから発生する2つの通信光子の絡み合った状態の記憶とリコールを実証する。
その結果、固体デバイスに基づく量子ネットワークの実現の道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-25T12:51:35Z) - Simulation of Entanglement Generation between Absorptive Quantum
Memories [56.24769206561207]
我々は、QUantum Network Communication (SeQUeNCe) のオープンソースシミュレータを用いて、2つの原子周波数コム(AFC)吸収量子メモリ間の絡み合いの発生をシミュレートする。
本研究は,SeQUeNCe における truncated Fock 空間内の光量子状態の表現を実現する。
本研究では,SPDC音源の平均光子数と,平均光子数とメモリモード数の両方で異なる絡み合い発生率を観測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-17T05:51:17Z) - Remote distribution of non-classical correlations over 1250 modes
between a telecom photon and a $^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_{5}$ crystal [0.0]
有意な絡み合いに基づく量子リピータは、マルチモードの量子相関を生成できる量子ノードを必要とする。
時間領域モード容量が1250モード、帯域幅が100MHzの原子周波数コム量子メモリを実証する。
この実験に基づいて構築することで、リモート量子ノード間の絡み合いの分散が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-03T13:27:53Z) - Multimode capacity of atomic-frequency comb quantum memories [48.7576911714538]
アンサンブルベースの量子メモリは多重量子リピータを開発する上で鍵となる。
希土類イオンドープ結晶は、高多重モード量子メモリの主要な候補である。
AFC量子メモリは、時間的多モード容量を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-24T22:07:01Z) - Entanglement between a telecom photon and an on-demand multimode
solid-state quantum memory [52.77024349608834]
我々は,マルチモード固体量子メモリにおいて,通信光子と集合スピン励起の絡み合いを初めて示す。
量子メモリのエンタングルメントストレージを最大47.7$mu$sまで拡張し、最大10kmの距離で分離された量子ノード間のエンタングルメントの分配を可能にした。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-09T13:59:26Z) - Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state
quantum memories [55.41644538483948]
将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。
ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。
また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-13T14:31:54Z) - One-hour coherent optical storage in an atomic frequency comb memory [2.0902975924839917]
原子周波数コムメモリにおける光のコヒーレント保存を1時間以上にわたって実証した。
これにより、長期の固体量子メモリに基づく大規模量子通信が期待できる未来へと導かれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-29T04:58:19Z) - A Frequency-Multiplexed Coherent Electro-Optic Memory in Rare Earth
Doped Nanoparticles [94.37521840642141]
光の量子記憶は、長距離量子通信や分散量子コンピューティングのような量子技術において必須の要素である。
近年の研究では、希土類ドープナノ粒子では長い光学的およびスピンコヒーレンス寿命が観察可能であることが示されている。
我々は,Eu$3+$:Y$O$_3$ナノ粒子におけるコヒーレント光ストレージについて,SEMM(Stark Echo Modulation Memory)量子プロトコルを用いて報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-17T13:25:54Z)
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。