論文の概要: All-optical correlated noisy channel and its application in recovering quantum coherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.16342v2
• Date: Fri, 22 Dec 2023 10:01:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-25 18:10:35.192170
• Title: All-optical correlated noisy channel and its application in recovering quantum coherence
• Title（参考訳）: 全光相関ノイズチャネルとその量子コヒーレンス回復への応用
• Authors: Dan Lei, Disheng Guo, Jun Xin, and Xiao-Ming Lu
• Abstract要約: 減衰流路と増幅流路が相関する雑音を共有すれば、光の量子コヒーレンスを回復できることを示す。 4波長混合プロセスに依存する全光相関ノイズチャネルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Attenuation and amplification are the most common processes for optical communications. Amplification can be used to compensate the attenuation of the complex amplitude of an optical field, but is unable to recover the coherence lost, provided that the attenuation channel and the amplification channel are independent. In this work, we show that the quantum coherence of an optical filed can be regained if the attenuation channel and the amplification channel share correlated noise. We propose an all-optical correlated noisy channel relying on four-wave mixing process and demonstrate its capability of recovering quantum coherence within continuous-variable systems. We quantitatively investigate the coherence recovery phenomena for coherent states and two-mode squeezed states. Moreover, we analyze the effect of other photon losses that are independent with the recovery channel on the performance of recovering coherence. Different from correlated noisy channels previously proposed based on electro-optic conversions, the correlated noisy channel in our protocol is all-optical and thus owns larger operational bandwidths.
• Abstract（参考訳）: 減衰と増幅は光通信の最も一般的なプロセスである。 増幅は、光学場の複素振幅の減衰を補償するために用いられるが、減衰チャネルと増幅チャネルが独立であることから、失われたコヒーレンスを回復することができない。 そこで本研究では,減衰チャネルと増幅チャネルが相関したノイズを発生させると,印加した光の量子コヒーレンスを回復できることを示す。 本研究では, 4波混合過程に基づく全光相関雑音チャネルを提案し, 連続変数系における量子コヒーレンス回復の可能性を示す。 我々はコヒーレント状態と2モード圧縮状態のコヒーレンス回復現象を定量的に検討した。 さらに,回復チャネルに依存しない他の光子損失が回復コヒーレンス性能に及ぼす影響について解析した。 従来提案した電気光学変換に基づく相関ノイズチャネルとは違って,本プロトコルの相関ノイズチャネルは全光学的であり,より大きな動作帯域を有する。

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