論文の概要: Entanglement distillation based on polarization and frequency
hyperentanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01470v1
- Date: Tue, 4 Apr 2023 02:24:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-05 15:43:19.516161
- Title: Entanglement distillation based on polarization and frequency
hyperentanglement
- Title（参考訳）: 分極と周波数超エンタングルメントに基づくエンタングルメント蒸留
- Authors: Dan Xu, Changjia Chen, Brian T. Kirby, and Li Qian
- Abstract要約: エンタングルメント蒸留は量子情報処理に多くの応用がある。
本稿では1対の偏光周波数多角形光子のみを用いた絡み込み蒸留法を提案する。
その結果,高忠実度,高収率,高蒸留率が得られることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.139772633069048
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement distillation has many applications in quantum information
processing and is an important tool for improving the quality and efficiency of
quantum communication, cryptography, computing, and simulation. We propose an
entanglement distillation scheme using only one pair of polarization-frequency
hyperentangled photons, which can be equivalently viewed as containing two
pairs of entangled logical qubits: a pair of polarization-entangled qubits and
a pair of frequency-entangled qubits. To perform the required CNOT operation
between the two qubits we consider the use of a polarization-dependent
frequency converter. Compared to past methods of entanglement distillation that
relied on polarization and spatial-mode/energy-time degree of freedom, the
utilization of frequency-encoded qubits offers an advantage in that it is
immune to bit-flip errors when the channel is linear. After distillation, the
fidelity of polarization entanglement can be significantly improved by
sacrificing the frequency degree of freedom. Through simulation, we show that
high fidelity gains, large yield, and high distillation rate can be achieved.
Our distillation scheme is simple to implement with current technologies,
compatible with existing telecommunication fiber networks, and is a promising
approach for achieving efficient quantum communication.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメント蒸留は量子情報処理に多くの応用があり、量子通信、暗号、計算、シミュレーションの質と効率を向上させる重要なツールである。
本研究では, 1対の分極周波数ハイパーエンタングルド光子のみを用いたエンタングルメント蒸留法を提案し, 2対のエンタングルド論理量子ビット, 1対の分極エンタングルド量子ビット, 1対の周波数エンタングルド量子ビットを含むものと等価に評価した。
2つの量子ビット間で必要なcnot演算を行うため、偏波依存周波数変換器の使用を検討する。
分極と空間モード/エネルギー時間自由度に依存する従来のエンタングルメント蒸留法と比較して、周波数符号化量子ビットの利用は、チャネルが線形であるときにビットフリップ誤差に免疫する利点がある。
蒸留後、周波数自由度を犠牲にして偏光絡み合いの忠実度を著しく改善することができる。
シミュレーションにより,高忠実度,高収率,高蒸留率が得られることを示した。
我々の蒸留方式は,既存の通信ファイバネットワークと互換性のある現在の技術で簡単に実装でき,効率的な量子通信を実現するための有望なアプローチである。
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