論文の概要: High-fidelity quantum teleportation through noisy channels via weak
measurement and environment-assisted measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.14463v2
- Date: Tue, 11 Apr 2023 05:51:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-12 19:15:20.795639
- Title: High-fidelity quantum teleportation through noisy channels via weak
measurement and environment-assisted measurement
- Title（参考訳）: 弱い測定と環境支援測定によるノイズチャネルによる高忠実度量子テレポーテーション
- Authors: Sajede Harraz, Jiao-Yang Zhang and Shuang Cong
- Abstract要約: 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、共有の絡み合いはノイズの多い環境との避けられない相互作用のために著しく悪化している。
本稿では、アンタングル状態の1つのコピーで1つの忠実度を持つ振幅減衰チャネルを通して未知の量子ビットをテレポートするテレポーテーションプロトコルを提案する。
- 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 severely degraded due to
the inevitable interaction with the noisy environment, which leads to mixed
entangled state and extremely deteriorates the performance of teleportation.
Here, we propose a teleportation protocol to teleport an unknown qubit through
the amplitude damping channels with a fidelity up to one with a single copy of
the entangled state. Our proposed teleportation protocol, while illustrated
using the Bell and W entangled states as examples, can be utilized with any
type of entangled states. In our protocol we employ environment-assisted
measurement during the entanglement distribution, and further modify the
original teleportation protocol by applying weak measurement in the last step
of teleportation. We find a balance between teleportation fidelity and success
probability by varying the strength of the weak measurement. Furthermore, we
investigate the protection of controlled teleportation protocols, where all the
qubits of the entangled state pass through the amplitude damping channel. In
particular, for the controlled teleportation with the W state, the decoherence
of the shared entanglement can be totally suppressed by using EAM, hence no
weak measurement is required to achieve an average teleportation fidelity of
unity. The numerical simulation results reveal that our proposed teleportation
protocol outperforms both the weak measurement based probabilistic
teleportation protocol and the original teleportation protocol without
protection.
- 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、共用エンタングルメントはノイズ環境との避けられない相互作用により著しく劣化し、混在するエンタングルド状態となり、テレポーテーションの性能が著しく低下する。
本稿では,アンタングル状態の1つのコピーで1つの忠実度を持つ振幅減衰チャネルを通じて未知の量子ビットをテレポートするテレポーテーションプロトコルを提案する。
提案するテレポーテーションプロトコルはベルとwの絡み合った状態を例に挙げたものの、どのような種類の絡み合った状態でも利用できる。
本プロトコルでは, エンタングルメント分布における環境支援測定を行い, テレポーテーションの最終ステップに弱測定を適用することで, 元のテレポーテーションプロトコルをさらに修正する。
弱測定の強度を変化させることで,テレポーテーションの忠実度と成功確率のバランスを求める。
さらに、エンタングル状態の全ての量子ビットが振幅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の保護について検討する。
特に、W状態との制御されたテレポーテーションでは、共有エンタングルメントのデコヒーレンスを完全に抑制できるため、ユニティの平均テレポーテーション忠実度を達成するために弱い測定を必要としない。
その結果,提案するテレポーテーションプロトコルは,弱い測定に基づく確率的テレポーテーションプロトコルとオリジナルのテレポーテーションプロトコルの両方に勝ることがわかった。
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