論文の概要: Achieving the ultimate end-to-end rates of lossy quantum communication networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.13924v4
• Date: Thu, 1 Sep 2022 15:58:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 20:38:18.913064
• Title: Achieving the ultimate end-to-end rates of lossy quantum communication networks
• Title（参考訳）: 損失量子通信ネットワークの究極的エンドツーエンド率を達成する
• Authors: Matthew S. Winnel, Joshua J. Guanzon, Nedasadat Hosseinidehaj, Timothy C. Ralph
• Abstract要約: 本研究では, 最適エンタングルメント蒸留プロトコルの実用設計とテレポーテーションについて述べる。 我々の究極の設計は反復的なアプローチであり、それぞれの浄化工程は共有の絡み合った状態で動作する。 よりシンプルな設計として、第1ラウンドのイテレーションが完全に高いレートで浄化できることが示されます。
• 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 field of quantum communications promises the faithful distribution of quantum information, quantum entanglement, and absolutely secret keys, however, the highest rates of these tasks are fundamentally limited by the transmission distance between quantum repeaters. The ultimate end-to-end rates of quantum communication networks are known to be achievable by an optimal entanglement distillation protocol followed by teleportation. In this work, we give a practical design for this achievability. Our ultimate design is an iterative approach, where each purification step operates on shared entangled states and detects loss errors at the highest rates allowed by physics. As a simpler design, we show that the first round of iteration can purify completely at high rates. We propose an experimental implementation using linear optics and photon-number measurements which is robust to inefficient operations and measurements, showcasing its near-term potential for real-world practical applications.
• Abstract（参考訳）: 量子通信の分野は、量子情報の忠実な分配、量子絡み合い、絶対秘密鍵を約束するが、これらのタスクの最高速度は、量子リピータ間の伝送距離によって根本的に制限される。 量子通信ネットワークの究極的なエンドツーエンドの速度は、最適な絡み合った蒸留プロトコルで達成できることが知られている。 本研究では,この達成性を実現するための実用的な設計を提案する。 我々の究極の設計は反復的なアプローチであり、各浄化工程は共有絡み合った状態で動作し、物理学で許容される最も高い速度で損失エラーを検出する。 シンプルな設計として、第1ラウンドのイテレーションが完全に高いレートで浄化可能であることを示す。 非効率な操作や測定に頑健な線形光学と光子数測定を用いた実験実装を提案し,その短期的可能性を示す。

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