論文の概要: Single-photon nonlocality in quantum networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01726v3
• Date: Fri, 8 Apr 2022 15:39:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 00:26:18.662144
• Title: Single-photon nonlocality in quantum networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける単一光子非局在性
• Authors: Paolo Abiuso, Tam\'as Kriv\'achy, Emanuel-Cristian Boghiu, Marc-Olivier Renou, Alejandro Pozas-Kerstjens, Antonio Ac\'in
• Abstract要約: 単一光子の絡み合った状態の非局所性は、それでもビームスプリッタと光検出器のみからなる量子ネットワークにおいて明らかにできることを示す。 この結果から,単光子絡み合いはベルベースの量子情報プロトコルに有用な真のネットワーク非局所相関を生成するための有望な解となる可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The state obtained when a single photon impinges on a balanced beamsplitter is often known as single-photon entangled and its nonlocal properties have been the subject of intense debates in the quantum optics and foundations communities. It is however clear that a standard Bell test made only of passive optical elements cannot reveal the nonlocality of this state. We show that the nonlocality of single-photon entangled states can nevertheless be revealed in a quantum network made only of beamsplitters and photodetectors. In our protocol, three single-photon entangled states are distributed in a triangle network, introducing indeterminacy in the photons' paths and creating nonlocal correlations without the need for measurements choices. We discuss a concrete experimental realisation and provide numerical evidence of the tolerance of our protocol to standard noise sources. Our results show that single-photon entanglement may constitute a promising solution to generate genuine network-nonlocal correlations useful for Bell-based quantum information protocols.
• Abstract（参考訳）: バランスの取れたビームスプリッターに単一光子が衝突する状態はしばしば単光子絡み合いとして知られ、その非局所的性質は量子光学と基礎のコミュニティで激しい議論の対象となっている。 しかしながら、受動光学素子のみからなる標準ベル試験は、この状態の非局所性を明らかにすることができないことは明らかである。 単一光子絡み合い状態の非局所性は、ビームスプリッターと光検出器のみからなる量子ネットワークで明らかにできることを示した。 このプロトコルでは、3つの単一光子絡み合い状態が三角形ネットワークに分散し、光子の経路の不確定性を導入し、測定の選択を必要とせずに非局所相関を生成する。 本稿では,具体的な実験的実現について論じ,標準雑音源に対するプロトコルの許容性を示す数値的な証拠を提供する。 この結果から,単光子絡み合いはベルベースの量子情報プロトコルに有用な真のネットワーク非局所相関を生成するための有望な解となる可能性が示唆された。

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