电信网络中纳米光子量子µm存储节点的纠缠

Can M. Knaut, Aziza Suleymanzade, Yan-Cheng Wei, Daniel R. Ass µm pcao, Pieter-Jan Stas, Yan Qi Huan, Bartholomeus Machielse, Erik N. Knall, Madison Sutula, Gefen Baranes, Neil Sinclair, Chawina De-Eknamkul, David S. Levonian, Mihir K. Bhaskar, Hongkun Park, Marko米哈伊尔·卢金·隆查尔

抽象的

实现用于远距离量子µm通信的实用量子µm网络的关键挑战在于如何确保通过光纤基础设施连接的量子µm存储节点之间实现稳健的纠缠。本文展示了一种双节点量子µm网络，该网络由基于纳米光子金刚石腔中硅空位（SiV）中心的多量子比特寄存器组成，并与电信光纤网络集成。远程纠缠是通过SiV电子自旋量子比特与光子之间的腔增强相互作用产生的。利用时间箱量子比特的串行、预报式自旋-光子纠缠门操作，实现了分离节点间的稳健纠缠。长寿命核自旋量子比特用于提供秒级纠缠存储和集成错误检测。通过将光子通信量子比特的高效双向量子µm频率转换集成到电信频率（1350 纳米）中，我们展示了通过部署在波士顿地区城市环境中的 40 公里低损耗光纤卷轴和 35 公里长的光纤环路实现两个核自旋存储器的纠缠，这代表着迈向实用量子µm中继器和大规模量子µm网络的使能一步。.