実験的に達成された2つの絡み合ったキュービット間の最大分離はどれくらいですか？

私の知る限り、2つの絡み合った飛行キュービットを考えると、量子情報を失うことなくそれらを分離するための物理的な制限はありません。

参照：粒子が絡み合ったままになる距離に理論的な制限はありますか？

質問

1. 光子を使用してそのような距離で実際の記録は何ですか？私は143 kmで以前の記録を見つけました（物理学者は量子テレポーテーション距離を壊します）

2. ソリッドステートベースのキュービットの使用についてはどうですか？

3. これは、固体量子コンピューターを構築するときの制限を想定できますか？

フォトンは高速で移動し、エンタングルメントをソリッドステートに転送するオプションがよくあります。もちろん、もつれを固体量子ビットに転送することの利点は、2量子ビット量子を実現するのが非常に難しいのに対し、それを（1量子ビットゲートと2量子ビットゲートで）簡単かつ効率的に操作できることです。光子自体のゲート。詳細については、偏光キュービットにCNOTを適用するにはどうすればよいですか？の回答を参照してください。したがって、答えを光学-固体ハイブリッドアプローチ、純粋に光学的なアプローチ、純粋に固体のアプローチに分けてみましょう。

• 光学-固体ハイブリッドアプローチにより、2012年の次のような記録が得られます：3メートル離れた固体キュービット間の予兆の絡み合い。固体部品には、高温でも量子コヒーレンスが顕著であるダイヤモンド欠陥である窒素空孔中心を使用しました（ただし、この特定の実験は低温で実行されます）。この場合、量子忠実度最終的なエンタングル状態の0.5は古典的な限界である0.5をはるかに上回りますが、同時に0.9をはるかに下回っています。つまり、量子効果を実証するには十分ですが、実用的な意味では大きくありません。明らかに、不完全な光子の区別がつかないことがこの実験における忠実度の主な制限であり、2つの固体量子ビットの読み出しベースを回転させるために使用されるマイクロ波パルスのエラーが続きます。ハイブリッドアプローチでどこに向かうことができるかについてのより最近の更新として、この「絡み合いの精製とスワッピングプロトコルのデモ（IBM Quantum ComputerでのQuantum Repeaterの設計）」があります。私が読んだ限り、これは完全なデモンストレーションではありません。実際にはフォトン-ソリッド転送を実装するのではなく、むしろ原理的には量子リピーターの主要な操作を同等に実行できる量子回路を設計します。 "量子通信と量子コンピューティングを組み合わせる全分野の展望については、Nature Photonicのグローバル量子ネットワークに向けて（arXivバージョン）を参照してください。
• @DaftWullieによる彼の回答で報告されている純粋に光学的な記録は、中国のJian-Wei Panグループによって主張されており、衛星を介した1203 kmを超えるエンタングルメントを報告しています（Satellite-to-Ground Entanglement-Based Quantum Key Distribution）。光子の性質上、これは実際の量子計算ではなく、純粋に量子通信の目的に役立ちます。
• 純粋に固体のアプローチでは、私は2012年のネイチャーナノテクノロジー、この手紙を見つけた固体飛行量子ビットの電気的制御（arXivのバージョン）山本らは40 psの内の6ミクロンの距離での量子ビットの輸送および操作を報告し、 Aharonov-Bohmリング（Aharonov–Bohm_effectに基づく）では、チャネル間に調整可能なトンネルカップリングを持つ2チャネルワイヤに接続されています。彼らは最初の「固体システムにおいて、コヒーレントに転送されている間にキュビットで量子演算を実行することが可能なシステムであるスケーラブルな「フライングキュビット」アーキテクチャのデモンストレーション」であると主張している。山本らによれば、「これらのアーキテクチャは、量子ビット分離の制御と非ローカルエンタングルメントを可能にするため、静的量子ビットアプローチよりも統合とスケーリングが容易になります。」

言われていることすべて、おそらく今のところ、質問に対する最良の実用的な答えは、現在機能している量子コンピューターです：16キュービットのIBMユニバーサル量子コンピューターは完全にもつれることができると主張されているため、もつれの最大距離は固体デバイスでは、量子コンピューティングの実際的な制限にはなりません（フライングキュービットを使用しなくても）。しかし、そのエンタングルメントをスケーリングして保護することは、簡単なことではないと思います。

現在の記録は、衛星を介してエンタングルメントを生成できる中国のJian-Wei Panグループによって保持されていると思います。ジャーナルの記事はここにありますが、ニューサイエンティストのように、もう少しアクセスしやすいメディアの報道がたくさんあります。これは1203kmの距離を主張しています。