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Entanglement purification for memory nodes in a quantum network

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2020年第2期63卷 47-54页

作者： GuanYu Wang GuiLu Long State Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Physics and Department of Physics Tsinghua UniversityBeijing 100084China Tsinghua National Laboratory of Information Science and Technology Beijing 100084China Collaborative Innovation center of Quantum Matter Beijing 100084China

The entanglement between quantum memory nodes is a prerequisite in a quantum network, and the diamond nitrogen-vacancy(NV) center is a promising candidate serving as a quantum memory node. Here, we investigate the possibility of achieving an entanglement purification protocol(EPP) for entangled NV centers in distant diamonds. To construct the EPP, we design a nondestructive parity-check detector(PCD) utilizing an auxiliary polarization-entangled photon pair, which makes our EPP less time consuming and insensitive to the phase fluctuation of the optical path length. The satisfied fidelity of an NV center pair after purification and efficiency of obtaining a purified NV center pair with our EPP can be obtained with current experimental techniques in the realistic condition. This EPP is useful for a quantum network in which NV centers are used as quantum memory nodes.

关键词： entanglement purification memory nodes quantum network nitrogen-vacancy center system parity-check detectors

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