論文の概要: Dissipative quantum repeater
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.10786v2
- Date: Mon, 7 Jun 2021 05:05:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 03:05:59.635205
- Title: Dissipative quantum repeater
- Title(参考訳): 散逸量子リピータ
- Authors: M Ghasemi, MK Tavassoly
- Abstract要約: 本研究の目的は, 互いに遠方に位置する2つの原子間の絡み合いの生成である。
このような8つの原子(1, 2, ..., 8)は、原子1 (8) で始まる線(端)に順次配置される。
このプロトコルの成功度は、コンカレンスの評価と、2つの(遠方)量子ビット(1; 8)間の絡み合いのよく確立された尺度によって示される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: By implementing a quantum repeater protocol, our aim in this paper is the
production of entanglement between two two-level atoms locating far from each
other. To make our model close to experimental realizations, the atomic and
field sources of dissipations are also taken into account. We consider eight of
such atoms (1, 2, ..., 8) sequentially located in a line which begins (ends)
with atom 1 (8). We suppose that, initially the four atomic pairs (i; i + 1), i
= 1; 3; 5; 7 are mutually prepared in maximally entangled states. Clearly, the
atoms 1; 8, the furthest atoms which we want to entangle them are never
entangled, initially. To achieve the purpose of paper, at first we perform the
interaction between the atoms (2; 3) as well as (6; 7) which results in the
entanglement creation between (1; 4) and (5; 8), separately. In the mentioned
interactions we take into account spontaneous emission rate for atoms and field
decay rate from the cavities as two important and unavoidable dissipation
sources. In the continuation, we transfer the entanglement to the objective
pair (1; 8) by two methods: i ) Bell state measurement (BSM), and ii ) cavity
quantum electrodynamics (QED). The successfulness of our protocol is shown via
the evaluation of concurrence as the well-established measure of entanglement
between the two (far apart) qubits (1; 8). We also observe that, if one chooses
the cavity and the atom such that holds, the effect of dissipations is
effectively removed from the entanglement dynamics in our model. In this
condition, the time evolutions of concurrence and success probability are
regularly periodic. Also, concurrence and success probability reach to their
maximum values in a large time interval by decreasing the detuning in the
presence of dissipation.
- Abstract(参考訳): 本稿では,量子リピータプロトコルの実装により,2つの2レベル原子間の絡み合いを相互に生成することを目的とする。
我々のモデルを実験的な実現に近づけるために、原子および散逸の場源も考慮する。
そのような原子(1, 2, ..., 8)のうち8つを、原子1 (8) で開始(終了)する直線にシーケンシャルに配置する。
当初、4つの原子対 (i; i + 1), i = 1; 3; 5; 7 は最大絡み合った状態で互いに準備されていると仮定する。
明らかに、原子1; 8は、私たちが絡み合う最も重い原子は、最初は絡まっていない。
論文の目的を達成するために,まず原子 (2; 3) と (6; 7) の相互作用を行い, (1; 4) と (5; 8) の絡み合いを別々に生成する。
上記の相互作用では、原子の自発的放出速度とキャビティからの電界減衰率を、2つの重要かつ避けられない散逸源として考慮している。
継続では、エンタングルメントを対 (1; 8) の対 (i) ベル状態測定 (bsm) と (ii) 空洞量子電磁力学 (qed) の2つの方法によって伝達する。
このプロトコルの成功は、2つのキュービット(1; 8)間の絡み合いの確立された尺度として、コンカージェンスの評価を通して示される。
また, キャビティと原子が保持する状態を選択すると, 散逸の効果は, モデルにおける絡み合いダイナミクスから効果的に取り除かれることを観察した。
この状態では、コンカレンスと成功確率の時間進化は定期的に周期的である。
また、発散の有無による脱調を減少させることで、コンカレンスと成功確率を大きな時間間隔で最大値に達する。
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