論文の概要: Passive environment-assisted quantum communication with GKP states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16781v2
- Date: Sat, 12 Apr 2025 23:49:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-16 22:12:45.951990
- Title: Passive environment-assisted quantum communication with GKP states
- Title（参考訳）: GKP状態を用いた受動環境支援量子通信
- Authors: Zhaoyou Wang, Liang Jiang,
- Abstract要約: ボソニック純損失チャネルは、チャネルの透過率が50%未満であるときに量子容量がゼロである。
システムとその環境に対する理想のゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)を選択することにより、ビームスプリッタによる量子情報の完全な伝送は、任意に低い透過率で達成可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.165197150310128
- License:
- Abstract: Bosonic pure-loss channel, which represents the process of photons decaying into a vacuum environment, has zero quantum capacity when the channel's transmissivity is less than 50%. Modeled as a beam splitter interaction between the system and its environment, the performance of bosonic pure-loss channel can be enhanced by controlling the environment state. We show that by choosing the ideal Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states for the system and its environment, perfect transmission of quantum information through a beam splitter is achievable at arbitrarily low transmissivities. Our explicit constructions allow for experimental demonstration of the improved performance of a quantum channel through passive environment assistance, which is potentially useful for quantum transduction where the environment state can be naturally controlled. In practice, it is crucial to consider finite-energy constraints, and high-fidelity quantum communication through a beam splitter remains achievable with GKP states at the few-photon level.
- Abstract（参考訳）: 真空環境に崩壊する光子の過程を表すボソニック純損失チャネルは、チャネルの透過率が50%未満であるときに量子容量がゼロである。
システムと環境間のビームスプリッタ相互作用としてモデル化され,環境状態を制御することでボソニックな純損失チャネルの性能を向上させることができる。
システムとその環境に対する理想のゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)を選択することにより、ビームスプリッタによる量子情報の完全な伝送は、任意に低い透過率で達成可能であることを示す。
我々の明示的な構成は、受動的環境援助による量子チャネルの性能向上の実験的な実証を可能にし、環境状態を自然に制御できる量子トランスダクションに有用である可能性がある。
実際には、有限エネルギーの制約を考慮することが不可欠であり、ビームスプリッタによる高忠実な量子通信は、数光子レベルのGKP状態で達成可能である。
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