論文の概要: From graphs to circuits: Optical heralded generation of $N$-partite GHZ
and W states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.10291v1
- Date: Mon, 16 Oct 2023 11:26:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-17 14:58:07.585940
- Title: From graphs to circuits: Optical heralded generation of $N$-partite GHZ
and W states
- Title（参考訳）: グラフから回路へ:$N$-partite GHZ と W 状態の光ヘルド生成
- Authors: Seungbeom Chin, Marcin Karczewski, Yong-Su Kim
- Abstract要約: 本研究は, 図形要素を線形光ネットワークにマッピングする, 一連の翻訳規則を確立する。
我々は、$N$光子を持つ$N$-partite GHZ状態、$N$-partite W状態、2$N+1$光子を持つ$N=3$ Type 5状態、9光子を持つ$N=3$Type 5状態の厳格なスキームを考案した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5115559623386964
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Heralded entanglement generated among identical particles is a useful
resource for quantum computations, as heralded schemes distinguish experimental
runs producing target states without direct measurement. Nonetheless, these
heralded schemes generally entail the incorporation of supplementary particles
and modes, thus amplifying the design intricacy. In response to this challenge,
a recent work (arXiv:2211.04042) introduced a graph approach for systematic
heralded scheme design, which provided several graphical schemes (dubbed
``sculpting bigraphs'') for creating multipartite boson entanglement with boson
subtractions. However, an indispensable intermediate step remains essential to
transmute these sculpting bigraphs into practical heralded entanglement
generation circuits: the proposition of heralded subtraction operators (herein
dubbed ``subtractors"). Assembling the subtractors under the guidence of the
sculpting bigraphs, we can seamlessly design heralded schemes for multipartite
entangled states. This study establishes a set of translation rules, enabling
the mapping of sculpting bigraph elements into linear optical networks through
the incorporation of heralded subtractors. Consequently, we devise heralded
schemes for the $N$-partite GHZ state with $2N$ photons, $N$-partite W state
with $2N+1$ photons, and $N=3$ Type 5 state (the superpostion of $N=3$ GHZ and
W states) with 9 photons. Our results demonstrate that the process of designing
heralded schemes for generating entanglement is simplified into the task of
searching for suitable sculpting bigraphs.
- Abstract（参考訳）: 同一粒子間で発生するヘラルド絡み合いは量子計算に有用な資源であり、ヘラルドスキームは直接測定することなくターゲット状態を生成する実験実行を区別する。
しかしながら、これらの隠蔽されたスキームは一般的に補助粒子とモードの取り込みを伴い、設計の複雑さを増幅する。
この課題に対応するため、最近の研究 (arXiv:2211.04042) では体系的階層型スキーム設計のためのグラフアプローチを導入し、ボソン減算による多部ボソンの絡み合いを生成するためのグラフィカルなスキーム('sculpting bigraphs'' と呼ばれる)を提供した。
しかし、これらの彫刻的複グラフを実際に有意なエンタングルメント生成回路に変換するためには、必要不可欠な中間ステップが依然として必要である。
彫刻的複写の指導の下でサブトラクターを組み立てることで,多部交絡状態の階層化されたスキームをシームレスに設計することができる。
本研究は, 図形要素を線形光ネットワークにマッピングし, 階層化サブトラクタを組み込むことにより, 一連の翻訳規則を確立する。
その結果、$N$-partite GHZ状態が$N$光子、$N$-partite W状態が$N+1$光子、$N=3$ Type 5状態が$N=3$GHZおよびW状態が$N=3$GHZのスーパーポスト)、9光子が$N$-partite W状態であることを示す。
以上の結果から, エンタングルメント生成のためのヘラルドスキームの設計プロセスは, 適切なバイグラフの探索作業に簡略化された。
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