論文の概要: Passive environment-assisted quantum transduction with GKP states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16781v1
• Date: Tue, 30 Jan 2024 06:41:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-31 15:55:49.896485
• Title: Passive environment-assisted quantum transduction with GKP states
• Title（参考訳）: GKP状態を用いたパッシブ環境支援量子トランスダクション
• Authors: Zhaoyou Wang, Liang Jiang
• Abstract要約: 量子トランスデューサは物理システムのハイブリッドインタフェースを通じて、あるキャリアから別のキャリアへ量子信号を変換する。 2つのボゾンモード間の量子トランスデューサの場合、共有エンタングルメントや古典的な通信のない直接量子トランスデューサは0.5を超える変換効率を必要とする。 理想のGottesman-Kitaev-Preskill状態(GKP)を両モードの初期状態として選択することにより、完全量子トランスダクションを任意に低い変換効率で達成できることが判明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5578936059708783
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum transducers convert quantum signals from one carrier to another through hybrid interfaces of physical systems. For a quantum transducer between two bosonic modes, direct quantum transduction without shared entanglement or classical communication typically requires a conversion efficiency exceeding 0.5 which is challenging for current experiments. We propose the passive environment-assisted quantum transduction to overcome this stringent requirement. Without internal losses, the quantum transducer realizes a beam splitter unitary between two modes. The added noises to the transduction process from mode 1 to mode 2 is determined by the initial state of mode 2, which can be engineered to enhance the transduction performance. We find that by choosing the ideal Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states as the initial states of both modes, perfect quantum transduction can be achieved at arbitrarily low conversion efficiencies. In practice, it is crucial to also consider the finite energy constraints and high fidelity quantum transduction remains achievable with GKP states at the few-photon level.
• Abstract（参考訳）: 量子トランスデューサは物理システムのハイブリッドインタフェースを通じて、あるキャリアから別のキャリアへ量子信号を変換する。 2つのボゾンモード間の量子トランスデューサの場合、共有エンタングルメントや古典的な通信のない直接量子トランスデューサは0.5を超える変換効率を必要とする。 この厳密な要件を克服するために,受動的環境支援型量子トランスダクションを提案する。 内部の損失がなければ、量子トランスデューサは2つのモード間のビーム分割器をユニタリ化する。 モード1からモード2へのトランスダクションプロセスへの付加ノイズは、モード2の初期状態によって決定され、トランスダクション性能が向上する。 理想のGottesman-Kitaev-Preskill状態(GKP)を両モードの初期状態として選択することにより、完全量子トランスダクションを任意に低い変換効率で達成できることが分かる。 実際には、有限エネルギーの制約を考えることも重要であり、高忠実度量子トランスダクションはGKP状態が少数の光子レベルで達成可能である。

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