論文の概要: Quantum Networking at the Speed of Quantum Computation: Kilohertz Entanglement in a Heterogeneous Quantum System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.10705v2
- Date: Fri, 09 Oct 2026 18:31:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-14 23:39:49.608505
- Title: Quantum Networking at the Speed of Quantum Computation: Kilohertz Entanglement in a Heterogeneous Quantum System
- Title（参考訳）: 量子計算速度における量子ネットワーク:不均一量子系におけるキロヘルツエンタングルメント
- Abstract要約: 単一原子量子ビット間のフォトニックリンクは、スイッチ可能な長距離接続を提供するが、光子損失は絡み合い速度を制限する。
ここでは、閉じ込められた138ドルのBa$+$イオンを、ダイヤモンドナノフォトニックキャビティにシリコン空洞に巻き付ける。
イオンによって放出される光子が波長で変換され、SiV$-$-キャビティ系から反射されて検出され、単一の検出された光子ヘラルドが絡み合う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.05744553688655
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Distributed quantum computing requires rapid, high-fidelity entanglement between qubits in separate processor modules. Photonic links between single-atom qubits provide switchable, long-range connections, but photon loss limits their entanglement rate. Here we entangle a trapped $^{138}$Ba$^{+}$ ion with a silicon-vacancy (SiV$^{-}$) center in a diamond nanophotonic cavity. A photon emitted by the ion is converted in wavelength and encoding, reflected from the SiV$^{-}$--cavity system and detected, so that a single detected photon heralds entanglement. Including all conversion losses, we generate ion--SiV$^{-}$ Bell pairs at an average rate of 1.03(1) kHz with a fidelity of 87.9(7)%. This is four times the rate of the fastest photonic link between two trapped ions and corresponds to one Bell pair per millisecond, matching the cycle time of planned trapped-ion processors.
- Abstract（参考訳）: 分散量子コンピューティングは、異なるプロセッサモジュールにおけるキュービット間の高速で高忠実な絡み合いを必要とする。
単一原子量子ビット間のフォトニックリンクは、スイッチ可能な長距離接続を提供するが、光子損失は絡み合い速度を制限する。
ここでは、閉じ込められた$^{138}$Ba$^{+}$イオンを、ダイヤモンドナノフォトニックキャビティ内のシリコン空孔(SiV$^{-}$)中心に巻き付ける。
イオンによって放出される光子が波長変換され、SiV$^{-}$-キャビティ系から反射して検出され、1つの検出された光子ヘラルド絡みが検出される。すべての変換損失を除いて、平均速度1.03(1) kHzのイオン-SiV$^{-}$ Bell対を87.9(7)%で生成する。
これは、2つの捕捉されたイオン間の最も速いフォトニックリンクの4倍の速度で、1ミリ秒あたり1つのベル対に対応し、計画された捕捉されたイオンプロセッサのサイクル時間と一致する。
関連論文リスト
- Efficient Quantum Frequency Conversion of Ultra-Violet Single Photons from a Trapped Ytterbium Ion [15.242568164939431]
トラップされたYb$+$イオンから放出される紫外光子の高効率差周波変換を可視域に示す。
この結果は、Yb$+$イオンに基づく長距離捕捉型イオン量子ネットワークの実現に向けた重要なステップを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-13T08:32:36Z) - A photon-interfaced ten qubit quantum network node [0.0]
我々は、個々の物質量子ビットを10のレジスタに、別々の移動光子に絡み合わせる。
それぞれの光子を検出する平均確率9.1(8)%に対して、平均イオン光子ベル状態忠実度92(1)%を達成する。
この技術は、より大きなイオン量子ビットレジスタに直接拡張可能であり、トラップされたイオン量子プロセッサの分散ネットワーク、アレイ、クロックの短期的可能性を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-13T12:05:19Z) - Temporally multiplexed ion-photon quantum interface via fast ion-chain transport [2.3610495849936353]
既存の長距離量子ネットワークアプローチの控えめな絡み合い率を高めるための重要な技術は多重化である。
ここでは、74$mathrmmu m$ 86 $mathrmmu s$ の9個のカルシウムイオンの鎖を高速に輸送することで、時間的に多重化されたイオン-光子界面を実証する。
我々のプリンシプル実装は、イオンを閉じ込めた大規模量子ネットワークの道を開いたが、克服すべき課題がいくつか浮かび上がっている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-17T02:50:37Z) - Realization of a crosstalk-avoided quantum network node with dual-type
qubits by the same ion species [0.20288584947488558]
我々は、数百ミリ秒の典型的な時間スケールで、$S$-qubitのイオン光子絡み合わせを生成する。
本研究は、スケーラブル量子ネットワークのためのデュアル型量子ビットスキームの実現機能を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-26T03:38:36Z) - A Quantum Repeater Platform based on Single SiV$^-$ Centers in Diamond
with Cavity-Assisted, All-Optical Spin Access and Fast Coherent Driving [45.82374977939355]
量子鍵分布は、量子力学の原理に基づくセキュアな通信を可能にする。
量子リピータは大規模量子ネットワークを確立するために必要である。
量子リピータのための効率的なスピン光子インタフェースを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-28T14:33:24Z) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z) - Time-correlated Photons from a In$_{0.5}$Ga$_{0.5}$P Photonic Crystal
Cavity on a Silicon Chip [55.41644538483948]
時間相関光子対は、In$_0.5$Ga$_0.5$Pフォトニック結晶キャビティにおける三共振フォーウェーブミキシングによって生成される。
生成速度は、Q-factor $approx 4times 104$のキャビティで5MHzに達する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-19T15:22:06Z) - 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) - Hybrid quantum photonics based on artificial atoms placed inside one
hole of a photonic crystal cavity [47.187609203210705]
一次元で自由なSi$_3$N$_4$ベースのフォトニック結晶キャビティ内にSiV$-$含ナノダイアモンドを含むハイブリッド量子フォトニクスを示す。
結果として生じる光子フラックスは、自由空間に比べて14倍以上増加する。
結果は、ナノダイアモンドのSiV$-$-中心を持つハイブリッド量子フォトニクスに基づいて量子ネットワークノードを実現するための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-21T17:22:25Z)
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。