Enredo anunciado por las telecomunicaciones entre memorias cuánticas de estado sólido multimodo

Área de la Ciencia:

• Ciencia de la información cuántica
• La comunicación cuántica
• Sistemas Cuánticos de Estado Sólido

Sus antecedentes:

• Las futuras redes cuánticas requieren distribución de entrelazamiento entre nodos remotos para aplicaciones en comunicación, detección y computación.
• Los métodos de entrelazamiento existentes carecen de compatibilidad con las longitudes de onda de las telecomunicaciones y la operación multimodo esencial para la funcionalidad de la red.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar el entrelazamiento anunciado entre nodos cuánticos separados espacialmente utilizando memorias cuánticas de estado sólido.
• Lograr un almacenamiento de entrelazamiento compatible con longitudes de onda de telecomunicaciones y capaz de funcionar en varios modos.

Principales métodos:

• Utilizó cristales dopados con praseodimio en cada nodo cuántico para almacenar fotones de pares correlacionados.
• Enredo anunciado mediante la detección de fotones de longitud de onda de telecomunicaciones, logrando velocidades de hasta 1,4 kHz.
• Almacenamiento de entrelazamiento demostrado hasta 25 microsegundos y funcionamiento multiplexado temporalmente con 62 modos.

Principales resultados:

• Generó con éxito el enredo anunciado entre dos memorias cuánticas en laboratorios separados.
• El almacenamiento de enredos demostró su robustez frente a las pérdidas en el canal anunciador.
• Logró una operación de multiplexación temporal, mostrando el potencial de los repetidores cuánticos de alta capacidad.

Conclusiones:

• El sistema desarrollado proporciona una ruta viable hacia repetidores cuánticos multiplexados desplegados en el campo basados en recursos de estado sólido.
• Este trabajo es extensible a la distribución de entrelazamiento a distancias más largas, crucial para escalar redes cuánticas.