論文の概要: Fulfilling entanglement's optimal advantage via converting correlation
to coherence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.06609v3
- Date: Thu, 20 Apr 2023 23:15:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 18:20:05.365833
- Title: Fulfilling entanglement's optimal advantage via converting correlation
to coherence
- Title(参考訳): 相関とコヒーレンスとの変換による絡み合いの最適性
- Authors: Haowei Shi, Bingzhi Zhang and Quntao Zhuang
- Abstract要約: 絡み合いは、センシングと通信におけるパフォーマンスの限界を高める。
量子相関をコヒーレントな二次変位に捕捉し変換する変換モジュールを提案する。
我々のモジュールは、短期実装のためのノイズの多い量子相関処理のパラダイムを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.966840768820136
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement boosts performance limits in sensing and communication, and
surprisingly the advantage over classical protocols can be even larger in
presence of entanglement-breaking noise. However, to maximally fulfill such
advantages requires an optimal measurement design, a challenging task as
information is encoded in the feeble quantum correlation after entanglement is
destroyed by loss and noise. For this reason, the optimal measurement design is
still elusive for various entanglement-enhanced protocols long after their
debut. We propose a conversion module to capture and transform the quantum
correlation to coherent quadrature displacement, which enables the optimal
receiver design for a wide range of entanglement-enhanced protocols, including
quantum illumination, phase estimation, classical communication, and arbitrary
thermal-loss channel pattern classification. Via heterodyne and passive linear
optics, the conversion module maps the multi-mode quantum detection problem to
the semi-classical detection problem of a single-mode noisy coherent state, so
that explicit measurements can be constructed to achieve the optimal
performance. Our module provides a paradigm of processing noisy quantum
correlations for near-term implementation.
- Abstract(参考訳): エンタングルメントは、センシングと通信における性能上の限界を増大させ、アンタングルメント破壊音の存在下では、従来のプロトコルよりも驚くほど大きなアドバンテージが得られる。
しかし、そのような利点を最大限に発揮するには最適な測定設計が必要であり、エンタングルメントが損失とノイズによって破壊された後、情報は弱く量子相関に符号化されるため、課題は解決される。
このため、様々なエンタングルメントエンハンスプロトコルがデビューしてからしばらく経っても、最適な測定設計はいまだに解明されていない。
本研究では,量子相関をコヒーレントな二次変位に変換する変換モジュールを提案する。量子照明,位相推定,古典的通信,任意の熱損失チャネルパターン分類など,幅広いエンタングルメントエンハンスプロトコルの最適受信設計を可能にする。
ヘテロダインおよびパッシブ線形光学により、変換モジュールは、マルチモード量子検出問題をシングルモードノイズコヒーレント状態の半古典的検出問題にマッピングし、明示的な測定結果を構築して最適性能を達成する。
本モジュールは、短期的実装のためのノイズ量子相関を処理するパラダイムを提供する。
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