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量子ネットワークにおける中心的な課題は、異なる物理モダリティ間で量子状態を転送することである。例えば、フライングフォトニック量子ビットと静止量子メモリとの間で量子状態を転送することである。その1つの実装として、ダイヤモンドのカラーセンターのような固体スピン量子ビットをフォトニックナノ構造と組み合わせたスピン-フォトンインターフェースの利用がある。しかし、高忠実度のスピン-光子相互作用は、孤立したデバイスで実証されているが、実用的な量子リピータの構築には、まだ実現されていない多数の界面へのスケーリングが必要である。ここでは、スズ空孔（SnV）中心を含むナノフォトニックキャビティをフォトニック集積回路（PIC）に集積することを実証する。システム解析と数値シミュレーションに基づき、この多重化アーキテクチャは、近い将来の改良により、高忠実度の量子状態転送を可能にし、大規模量子リピータ構築への道を開くことができる。
http://arxiv.org/abs/2402.18057v1 (ar5iv, pdf)
Kevin C. Chen, Ian Christen, Hamza Raniwala, Marco Colangelo, Lorenzo De Santis, Katia Shtyrkova, David Starling, Ryan Murphy, Linsen Li, Karl Berggren, P. Benjamin Dixon, Matthew Trusheim, Dirk Englund
2024/02/28
Summary (DeepL訳)
量子ネットワークにおける中心的な課題は、異なる物理モダリティ間で量子状態を転送することである。例えば、フライングフォトニック量子ビットと静止量子メモリとの間で量子状態を転送することである。その1つの実装として、ダイヤモンドのカラーセンターのような固体スピン量子ビットをフォトニックナノ構造と組み合わせたスピン-フォトンインターフェースの利用がある。しかし、高忠実度のスピン-光子相互作用は、孤立したデバイスで実証されているが、実用的な量子リピータの構築には、まだ実現されていない多数の界面へのスケーリングが必要である。ここでは、スズ空孔（SnV）中心を含むナノフォトニックキャビティをフォトニック集積回路（PIC）に集積することを実証する。システム解析と数値シミュレーションに基づき、この多重化アーキテクチャは、近い将来の改良により、高忠実度の量子状態転送を可能にし、大規模量子リピータ構築への道を開くことができる。
Links
http://arxiv.org/abs/2402.18057v1 (ar5iv, pdf)
Authors
Kevin C. Chen, Ian Christen, Hamza Raniwala, Marco Colangelo, Lorenzo De Santis, Katia Shtyrkova, David Starling, Ryan Murphy, Linsen Li, Karl Berggren, P. Benjamin Dixon, Matthew Trusheim, Dirk Englund
Published
2024/02/28