論文の概要: Shortcut to Multipartite Entanglement Generation: A Graph Approach to Boson Subtractions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.04042v5
- Date: Wed, 24 Apr 2024 04:59:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-27 00:37:16.459439
- Title: Shortcut to Multipartite Entanglement Generation: A Graph Approach to Boson Subtractions
- Title（参考訳）: 複数部品の絡み合い生成へのショートカット:ボソン減算へのグラフアプローチ
- Authors: Seungbeom Chin, Yong-Su Kim, Marcin Karczewski,
- Abstract要約: ボソンサブトラクションからのグラフマッピングは,回路設計の限界を克服するための便利な手法であることを示す。
キュービットN-パーティイトGHZおよびW状態の一般的なスキームを特定し、従来のスキームよりもはるかに効率的である。
概念実証として,ベル状態生成のための線形光学スキームを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4551615447454769
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We propose a graph method for systematically searching for schemes that can generate multipartite entanglement in linear bosonic systems with heralding. While heralded entanglement generation offers more tolerable schemes for quantum tasks than postselected ones, it is generally more challenging to find appropriate circuits for multipartite systems. We show that our graph mapping from boson subtractions provides handy tactics to overcome the limitations in circuit designs. We present a practical strategy to mitigate the limitation through the implementation of our graph technique. Our physical setup is based on the sculpting protocol, which utilizes an $ N$ spatially overlapped subtractions of single bosons to convert Fock states of evenly distributed bosons into entanglement. We have identified general schemes for qubit N-partite GHZ and W states, which are significantly more efficient than previous schemes. In addition, our scheme for generating the superposition of $N=3$ GHZ and W entangled states illustrates that our approach can be extended to derive more generalized forms of entangled states. Furthermore, we have found an N-partite GHZ state generation scheme for qudits, which requires substantially fewer particles than previous proposals. These results demonstrate the power of our approach in discovering optimized solutions for the generation of intricate heralded entangled states. As a proof of concept, we propose a linear optical scheme for the generation of the Bell state by heralding detections. We expect our method to serve as a promising tool in generating diverse entanglement.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,線形ボソニック系における多部交絡を生成するスキームを体系的に探索するグラフ手法を提案する。
階層型エンタングルメント生成は、ポストセレクトされたタスクよりも量子タスクに対する許容可能なスキームを提供するが、一般的にはマルチパーティイトシステムのための適切な回路を見つけることは困難である。
ボソンサブトラクションからのグラフマッピングは,回路設計の限界を克服するための便利な手法であることを示す。
本稿では,グラフ手法の実装を通じて限界を緩和する実践的戦略を提案する。
我々の物理的な構成は彫刻プロトコルに基づいており、これは1つのボソンの空間的に重なり合ったサブトラクションを1つのボソンのフォック状態に変換するものである。
キュービットN-パーティイトGHZおよびW状態の一般的なスキームを特定し、従来のスキームよりもはるかに効率的である。
さらに、$N=3$ GHZ と W の絡み合った状態の重ね合わせを生成するためのスキームは、より一般化された絡み合った状態の形式を導出するために我々のアプローチを拡張することができることを示している。
さらに,従来の提案よりもかなり少ない粒子を必要とするN-パーティイトGHZ状態生成方式が発見された。
これらの結果は,厳密な密接な絡み合った状態を生成するための最適化された解を発見する上で,我々のアプローチの力を示すものである。
概念実証として,ベル状態生成のための線形光学スキームを提案する。
我々は本手法が多様な絡み合いを生み出す上で有望なツールになることを期待している。
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