[发明专利]量子中继器以及用于创建扩展纠缠的系统和方法

摘要

提供在光学耦合的节点的链的第一和第二端节点(81L，81R)中的qubit之间创建端到端纠缠(89)的方法，其中，该链的中间节点(80)是量子中继器。通过qubit与在节点之间传输的光场的交互在链的邻居对中的qubit之间创建局部纠缠(85)。沿着链从一个端节点(81L)传播的触发(82)顺序地使每个量子中继器(100；210)能够实施顶级操作周期。在每个这样的周期中，中继器(80)发起涉及各个中继器qubit的两个纠缠的合并，所述各个中继器qubit至少被预期与在沿着链和中继器相对方向上布置的节点中的qubit纠缠。还提供了适合于实现该方法的量子中继器(80)。

主权项

一种量子中继器(100；210)，其能通过局部链接光学通道(62，63)光学耦合到左邻节点和右邻节点；所述中继器包括：量子物理硬件(60)，其提供分别被布置成通过在所述局部链接通道(62，63)上传输的光场支持左侧qubit和右侧qubit分别与在所述左邻节点和所述右邻节点中的qubit的纠缠的左侧中继器部分和右侧中继器部分(L，R)，从而形成在本文称为“LLE”的各自的局部链接纠缠；所述量子物理硬件(60)能够用于通过对左侧qubit和右侧qubit局部地操作来合并分别涉及这些qubit的两个纠缠；左LLE控制单元和右LLE控制单元(72，73)，其用于控制所述量子物理硬件(60)与所述左邻节点和所述右邻节点协作来实施左LLE和右LLE的创建；以及顶级控制装置(77)，其响应于由所述中继器(100；210)接收到来自所述左邻节点的触发(99)而用于使得在左侧qubit和右侧qubit至少被预期分别向左和向右纠缠时能够发起分别涉及这些qubit的纠缠的合并，所述顶级控制装置(77)还用于将所述触发传递到所述右邻节点，而不等待将被实施的纠缠的所述合并。