論文の概要: Experimental Quantum Communication Enhancement by Superposing Trajectories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.05005v2
• Date: Mon, 1 Feb 2021 11:32:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 21:17:01.395426
• Title: Experimental Quantum Communication Enhancement by Superposing Trajectories
• Title（参考訳）: スーパーポジング軌道による量子通信の実験的促進
• Authors: Giulia Rubino, Lee A. Rozema, Daniel Ebler, Hl\'er Kristj\'ansson, Sina Salek, Philippe Allard Gu\'erin, Alastair A. Abbott, Cyril Branciard, \v{C}aslav Brukner, Giulio Chiribella, Philip Walther
• Abstract要約: 量子通信ネットワークでは、ワイヤは、量子システムが送信される、明確に定義された軌跡を表す。 このような制御は、明確に定義された軌道を通した量子通信プロトコルが失敗しても情報の伝達を可能にすることが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8651061687255295
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In quantum communication networks, wires represent well-defined trajectories along which quantum systems are transmitted. In spite of this, trajectories can be used as a quantum control to govern the order of different noisy communication channels, and such a control has been shown to enable the transmission of information even when quantum communication protocols through well-defined trajectories fail. This result has motivated further investigations on the role of the superposition of trajectories in enhancing communication, which revealed that the use of quantum control of parallel communication channels, or of channels in series with quantum-controlled operations, can also lead to communication advantages. Building upon these findings, here we experimentally and numerically compare different ways in which two trajectories through a pair of noisy channels can be superposed. We observe that, within the framework of quantum interferometry, the use of channels in series with quantum-controlled operations generally yields the largest advantages. Our results contribute to clarify the nature of these advantages in experimental quantum-optical scenarios, and showcase the benefit of an extension of the quantum communication paradigm in which both the information exchanged and the trajectory of the information carriers are quantum.
• Abstract（参考訳）: 量子通信ネットワークでは、ワイヤは量子系が送信される、明確に定義された軌道を表す。 それにもかかわらず、軌道は異なるノイズの通信チャネルの順序を制御する量子制御として使用することができ、量子通信プロトコルが明確に定義された軌道を介して失敗した場合でも、そのような制御は情報の伝達を可能にすることが示されている。 この結果は、通信の強化における軌道の重ね合わせの役割に関するさらなる研究の動機となり、並列通信チャネルの量子制御や、量子制御操作を伴う直列のチャネルの使用も通信の利点につながる可能性があることを明らかにした。 そこで本研究では, この結果に基づいて, 2つの軌跡の重ね合わせを行う方法について実験および数値的に比較する。 我々は、量子干渉法(quantum interferometry)の枠組みの中で、量子制御操作を伴う直列チャネルの使用が一般に最大の利点をもたらすことを観察する。 本研究は,実験的な量子光学シナリオにおけるこれらの利点の性質を明らかにすることに貢献し,情報交換と情報キャリアの軌道が量子である量子通信パラダイムの拡張の利点を示す。

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