論文の概要: High-fidelity quantum teleportation with W states through noisy channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.14463v1
• Date: Wed, 29 Jun 2022 08:39:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-07 07:37:06.127178
• Title: High-fidelity quantum teleportation with W states through noisy channels
• Title（参考訳）: ノイズチャネルによるW状態による高忠実量子テレポーテーション
• Authors: Sajede Harraz, Jiao-Yang Zhang and Shuang Cong
• Abstract要約: 本稿では,W状態の伝送プロトコルを提案する。このプロトコルは,振幅(位相)減衰チャネルを1つまで減衰させ,未知の量子ビットをテレポートする。 本プロトコルでは, 絡み合い分布における環境支援計測を利用し, さらに標準テレポーテーションプロトコルを改良し, テレポーテーションの最終段階において弱い測定を適用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8594140167290097
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: A perfect teleportation protocol requires pure maximally shared entangled states. While in reality the shared entanglement is drastically degraded due to the inevitable interaction with the noisy environment. Here, we propose a teleportation protocol with W states to teleport an unknown qubit through the amplitude (phase) damping channels with fidelity up to one in a probabilistic manner. In our protocol, we utilize environment-assisted measurement during the entanglement distribution and further modify the standard teleportation protocol to apply weak measurement in the last step of teleportation. To show the significant improvement of the fidelity of our proposed teleportation protocol, the comparison results with the standard teleportation with no protection and the probabilistic teleportation protocol based on weak measurement are presented. Furthermore, we study a controlled teleportation protocol, where all the three qubits of the W state pass through the amplitude (phase) damping channel. Our results show that in this case, by applying environment-assisted measurement the W state cannot be decohered and no weak measurement is required to attain the teleportation fidelity equal to one with a certain success probability, which is favorable for quantum communication and computation.
• Abstract（参考訳）: 完全なテレポーテーションプロトコルは、純粋に最大に共有された絡み合った状態を必要とする。 実際には、ノイズの多い環境との不可避な相互作用により、共有の絡み合いが劇的に低下する。 本稿では、W状態の伝送プロトコルを提案し、確率的手法で振幅(位相)減衰チャネルを1つまで減衰させ、未知の量子ビットをテレポートする。 本プロトコルでは, 絡み合い分布における環境支援計測を利用し, さらに標準テレポーテーションプロトコルを変更して, テレポーテーションの最終段階において弱い測定を行う。 提案するテレポーテーションプロトコルの信頼性の大幅な向上を示すために,保護のない標準テレポーテーションとの比較結果と,弱測定に基づく確率的テレポーテーションプロトコルを提案する。 さらに,W状態の3つのキュービットすべてが振幅(位相)減衰チャネルを通過する制御されたテレポーテーションプロトコルについて検討する。 本研究は,環境支援計測を適用することで,w状態の分離が不可能であり,量子通信や計算に好適な成功確率と同等のテレポーテーション忠実性を達成するための弱測定は不要であることを示す。

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