論文の概要: Compact linear optical scheme for Bell state generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.06306v2
- Date: Sat, 12 Jun 2021 15:50:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-31 06:22:04.316752
- Title: Compact linear optical scheme for Bell state generation
- Title（参考訳）: ベル状態発生のためのコンパクト線形光学スキーム
- Authors: Suren A. Fldzhyan, Mikhail Yu. Saygin and Sergei P. Kulik
- Abstract要約: 我々は、4つの光子のうち2本のレールを符号化したベル状態を生成する最もコンパクトなスキームを報告した。
提案手法では5モードの干渉計と1つの光子検出器が必要であるが、以前は6モードの干渉計と2つの光子検出器を使用していた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The capability of linear optics to generate entangled states is exploited in
photonic quantum information processing, however, it is challenging to obtain
entangled logical qubit states. We report, to the best of our knowledge, the
most compact scheme producing the dual-rail-encoded Bell states out of four
single photons. Our scheme requires a five-mode interferometer and a single
photon detector, while the previously known schemes use six-mode
interferometers and two photon detectors. Using computer optimization, we have
found a decomposition of the five-mode interferometer with a minimum number of
beam-splitters and phase-shift elements. Besides compactness, our scheme also
offers a success probability of $1/9$, which is higher than $2/27$ provided by
the six-mode counterparts. The analysis suggests that the elevated success
probability is connected to higher order of photon interference realized by our
scheme, in particular, four-photon interference is implemented in our scheme,
while three-photon interference was implemented in previous counterparts.
- Abstract（参考訳）: 線形光学が絡み合った状態を生成する能力はフォトニック量子情報処理で利用されるが、絡み合った論理量子ビット状態を得るのは難しい。
我々の知る限りでは、4つの光子から2本のレールを符号化したベル状態を生成する最もコンパクトなスキームを報告している。
提案方式では、5モード干渉計と1つの光子検出器が必要であり、従来は6モード干渉計と2つの光子検出器を用いていた。
計算機最適化を用いて,ビームスプリッターと位相シフト素子を最小数とする5モード干渉計の分解を行った。
コンパクトさに加えて、このスキームは成功確率も1/9$で、これは6モードのコンペティタが提供する2/27$よりも高い。
解析の結果, 高い成功確率はより高次な光子干渉につながり, 特に4光子干渉は本方式で実現され, 3光子干渉は先行方式で実装されていることが示唆された。
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