論文の概要: High-Dimensional Entanglement for Quantum Communication in the Frequency Domain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.00969v2
• Date: Mon, 31 Jul 2023 17:34:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-02 00:45:44.588769
• Title: High-Dimensional Entanglement for Quantum Communication in the Frequency Domain
• Title（参考訳）: 周波数領域における量子通信のための高次元絡み合い
• Authors: Meritxell Cabrejo Ponce, Andr\'e Luiz Marques Muniz, Marcus Huber, Fabian Steinlechner
• Abstract要約: 高次元フォトニック絡み合いは、エラー保護された量子情報処理の有望な候補である。 本研究は、標準連続波自発ダウンコンバージョンプロセスに固有の大きな周波数絡みの活用方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-dimensional photonic entanglement is a promising candidate for error-protected quantum information processing with improved capacity. Encoding high-dimensional qudits in the carrier frequency of photons combines ease of generation, universal single-photon gates, and compatibility with fiber transmission for high-capacity quantum communication. Recent landmark experiments have impressively demonstrated quantum interference of a few frequency modes, yet the certification of massive-dimensional frequency entanglement has remained an open challenge. This study shows how to harness the large frequency-entanglement inherent in standard continuous-wave spontaneous parametric down-conversion processes. It further reports a record certification of discretized frequency entanglement, combined with a novel approach for certification that is both highly efficient and nonlocally implementable. This technique requires very few measurements and does not require assumptions on the state. The work opens the possibility for utilizing this encoding in quantum communications and in quantum information science in general.
• Abstract（参考訳）: 高次元フォトニック絡み合いは、容量を改良したエラー保護量子情報処理の候補となる。 光子のキャリア周波数における高次元quditの符号化は、生成容易性、普遍的単一光子ゲート、高容量量子通信のためのファイバ伝送との互換性を両立させる。 最近の目覚ましい実験は、数個の周波数モードの量子干渉を驚くほど実証しているが、大規模次元の周波数絡みの認証は未解決の課題である。 本研究は、標準連続波自発パラメトリックダウンコンバージョンプロセスに固有の大きな周波数絡みの活用方法を示す。 さらに、離散周波数絡みのレコード認証と、高度に効率的で非局所的に実装可能な新しい認証手法を組み合わせて報告する。 この手法は非常に少ない測定が必要であり、状態の仮定を必要としない。 この研究は、量子通信や量子情報科学全般でこのエンコーディングを利用する可能性を開くものである。

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