論文の概要: High-efficient two-step entanglement purification using hyperentanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.09006v2
• Date: Wed, 27 Jan 2021 00:25:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-14 06:27:55.318115
• Title: High-efficient two-step entanglement purification using hyperentanglement
• Title（参考訳）: ハイパーエンタングルメントを用いた高効率二段階エンタングルメント浄化
• Authors: Lan Zhou, Yu-Bo Sheng
• Abstract要約: エンタングルメント精製は、高品質なエンタングルメントを低品質なエンタングルメントから蒸留する強力な方法である。 偏光絡みの効率的な2ステップ絡み合わせプロトコル(EPP)を提案する。 残った絡み合いを利用して、両者は依然として高品質な偏光絡みを蒸留することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10878040851637998
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement purification is a powerful method to distill the high-quality entanglement from low-quality entanglement. In the paper, we propose an efficient two-step entanglement purification protocol (EPP) for the polarization entanglement by using only one copy of two-photon hyperentangled state in polarization, spatial-mode, and time-bin DOFs. We suppose that the entanglement in all DOFs suffer from channel noise. In two purification steps, the parties can reduce the bit-flip error and phase-flip error in polarization DOF by consuming the imperfect entanglement in the spatial-mode and time-bin DOFs, respectively. This EPP effectively reduces the consumption of entanglement pairs and the experimental difficulty. Moreover, if consider the practical photon transmission and detector efficiencies, our EPP has much higher purification efficiency than previous recurrence EPPs. Meanwhile, when one or two purification steps fail, the distilled mixed state may have residual entanglement. Taking use of the residual entanglement, the parties may still distill higher-quality polarization entanglement. Even if not, they can still reuse the residual entanglement in the next purification round. The existence of residual entanglement benefits for increasing the yield of the EPP. All the above advantages make our EPP have potential application in future quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: エンタングルメント精製は、高品質なエンタングルメントを低品質なエンタングルメントから蒸留する強力な方法である。 本稿では, 偏光, 空間モード, 時間ビンDOFの2光子超角状態のコピーを1つだけ使用することで, 偏光絡みの効率的な2ステップ絡み合わせプロトコル(EPP)を提案する。 すべてのDOFの絡み合いはチャネルノイズに悩まされていると推測する。 分極DOFにおけるビットフリップ誤差と位相フリップ誤差を、空間モード及び時間ビンDOFにおける不完全な絡み合いをそれぞれ消費することにより2つの浄化ステップで低減することができる。 このEPPは、絡み合い対の消費と実験的困難を効果的に低減する。 さらに, 実効的な光子透過および検出器効率を考慮すると, EPPは従来の再帰EPPよりも高い浄化効率を有する。 一方、1つまたは2つの精製工程が失敗すると、蒸留混合状態が残存する可能性がある。 残留の絡み合いを利用しても、当事者は高品質の偏光絡み合いを蒸留することができる。 たとえそうでなくても、次の浄化ラウンドで残った絡み合いを再利用することができる。 残留絡み合いの存在はeppの収率を増加させる効果がある。 上記の利点は、EPPが将来の量子情報処理に潜在的な応用をもたらす。

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