Letter 量子情報科学：光共振器における調整可能なイオン–光子エンタングルメント 2012年5月24日 Nature 485, 7399 doi: 10.1038/nature11120 これまでに考えられてきた量子ネットワークには、光と物質との間の量子インターフェイスと、量子状態のコヒーレント制御の両方が必要である。量子インターフェイスは、単一光子の状態と原子メモリーあるいは固体量子メモリーの状態とをエンタングルさせることによって実現可能であり、トラップされたイオン、中性原子、原子集団そして窒素空格子点スピンを使った最近の実験で実証されている。相互作用をエンタングルさせると、量子メモリーの初期状態が、2つの可能な光–物質状態と結合できるようになり、そのため利用可能な結合経路が、メモリーの原子準位構造によって決まるようになる。これまでの研究では、メモリーが重ね合せ状態（コヒーレント制御が必要なステップ）にあらかじめ設定されていないかぎり、これらの経路の遷移パラメーターによって最終エンタングル状態の位相と振幅が決まった。本論文では、光共振器内での単一40Ca+イオンと単一光子偏光状態との完全に調整可能なエンタングルメントを報告する。我々の方法は、共振器が媒介する二色性ラマン遷移を利用するもので、2つの結合経路を選択し、それらの相対的な位相と振幅の調節が可能である。共振器の設定によって、任意の2つのキュービットがエンタングルした状態を、本質的に決定論的かつ高忠実度で発生することが可能となる。この方法は広範囲にわたる候補システムに適用可能で、そのため量子ネットワーク内に情報を配信する有望な方法といえる。 Full Text PDF 目次へ戻る
