量子メモリーのない実験的量子リピーター

量子リピーターは、スケーラブルな量子インターネットの重要な要素で、長距離にわたる量子もつれの分配を可能にする。量子リピーターの標準的なパラダイムは、必要不可欠であるが多くを要求する量子メモリーに依存している。大きな前進があったにもかかわらず、量子メモリーの性能が低いため、現実的な量子リピーターの作製は困難なままである。注目すべきことに、提案されている全光量子リピーターは、リピーターノードでのグラフ状態を利用することによって、量子メモリーを必要としない。今回我々は、全光量子リピーターの実験的実証を行っている。我々は、12光子干渉計を操作することによって、2 × 2平行全光量子リピーターを実行し、標準的な平行量子もつれスワッピングに対して、89％の量子もつれ生成率の増強を観測している。こうした結果は、効率のよい単一光子源と光子グラフ状態を用いたリピーターの設計に新たな方法をもたらし、全光スキームは、物質メモリーに基づくスキームと同様に、現実的な量子リピーターの実現へのもう1つの道であることを示唆している。