Indistinguible de fotones arbitrarios para la generación de entrelazamiento en redes cuánticas escalables

Área de la Ciencia:

• La óptica cuántica es una óptica cuántica.
• Ciencias de la información cuántica Ciencias de la información cuántica.
• La fotónica es la fotónica.

Sus antecedentes:

• Las redes cuánticas escalables requieren fuentes confiables de fotones individuales indistinguibles.
• Los métodos actuales a menudo luchan con la generación de fotones que pueden intercambiarse libremente entre diferentes nodos de red.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la interferencia de fotones individuales generados de forma independiente.
• Para caracterizar la indistinguible de fotones individuales arbitrarios de una fuente compatible con la red.
• Explorar el potencial para el uso de fotones intercambiables en protocolos de redes cuánticas.

Principales métodos:

• Utilizó una fuente compatible con la red que produce señal anunciada y fotones ociosos a partir de eventos de conversión hacia abajo paramétricos independientes.
• Se empleó un interferómetro de Hong-Ou-Mandel para caracterizar la indistinguibildad de los fotones.
• Coalescencia medida de campos térmicos multimodo para la comparación.

Principales resultados:

• Se ha demostrado la coalescencia no clásica (C = 0,85(9) entre fotones individuales arbitrarios que no pertenecen al mismo par de bifotones.
• Confirmado indistinguible ubicuo entre los fotones generados por la fuente.
• Caracterizada por la indistinguible de los campos térmicos multi-modo para fotones de señal y fotones inactivos.

Conclusiones:

• La fuente desarrollada proporciona señales intercambiables y fotones ociosos, cruciales para los protocolos de redes cuánticas de múltiples nodos basados en la interferencia de fotones.
• La indistinguible ubicuidad permite la generación de entrelazamiento impulsado por los requisitos dentro de los nodos de la red cuántica.
• Este trabajo allana el camino para arquitecturas de redes cuánticas más robustas y escalables.