論文の概要: Performance optimization of continuous variable quantum teleportation
with generalized photon-varying non-Gaussian operations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.02835v1
- Date: Mon, 5 Feb 2024 09:45:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-06 17:12:44.662969
- Title: Performance optimization of continuous variable quantum teleportation
with generalized photon-varying non-Gaussian operations
- Title（参考訳）: 一般化光子可変非ガウス演算による連続可変量子テレポーテーションの性能最適化
- Authors: Mingjian He, Shouyin Liu
- Abstract要約: マルチモード状態に対する光子可変非ガウス演算のためのフレームワークを構築する。
任意のテレポーテーション入力状態に適した性能指標を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5801621787540265
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Continuous variable quantum teleportation provides a path to the
long-distance transmission of quantum states. Photon-varying non-Gaussian
operations have been shown to improve the fidelity of quantum teleportation
when integrated into the protocol. However, given a fixed non-Gaussian
operation, the achievable fidelity varies with different input states. An
operation that increases the fidelity for teleporting one class of states might
do the contrary for other classes of states. A performance metric suitable for
different input states is missing. For a given type of non-Gaussian operation,
the achievable fidelity also varies with parameters associated with the
operation. Previous work only focuses on particular settings of the parameters.
Optimization over the parameters is also missing. In this work, we build a
framework for photon-varying non-Gaussian operations for multi-mode states,
upon which we propose a performance metric suitable for arbitrary teleportation
input states. We then apply the new metric to evaluate different types of
non-Gaussian operations. Starting from simple multi-photon photon subtraction
and photon addition, we find that increasing the number of ancillary photons
involved in the operation does not guarantee performance improvement. We then
investigate combinations of the operations mentioned above, finding that
operations that approximate a particular form provide the best improvement. The
results provided here will be valuable for real-world implementations of
quantum teleportation networks and applications that harness the
non-Gaussianity of quantum states.
- Abstract（参考訳）: 連続可変量子テレポーテーションは、量子状態の長距離伝送への経路を提供する。
フォトンバリアリング非ガウシアン演算は、プロトコルに統合された場合の量子テレポーテーションの忠実性を向上させることが示されている。
しかし、固定された非ガウス演算が与えられると、達成可能な忠実度は異なる入力状態によって変化する。
ある状態のクラスをテレポートするための忠実度を高める操作は、他の状態のクラスに対して逆のことができる。
異なる入力状態に適したパフォーマンス指標が欠落している。
任意のタイプの非ガウス演算に対して、達成可能な忠実度は演算に関連するパラメータによっても変化する。
以前の作業はパラメータの特定の設定のみに焦点を当てていた。
パラメータに対する最適化も欠落している。
本研究では,マルチモード状態に対する光子変動非ガウス演算のためのフレームワークを構築し,任意のテレポーテーション入力状態に適した性能指標を提案する。
そして、新しいメトリックを適用して、様々なタイプの非ガウス演算を評価します。
単純な多光子光子減算と光子付加から始めると、操作に関わる補助光子数の増加は性能向上を保証しないことがわかった。
次に、上記の操作の組み合わせを調査し、特定の形式に近似した操作が最高の改善をもたらすことを確かめる。
ここで提供される結果は、量子テレポーテーションネットワークの現実の実装や、量子状態の非ガウス性を利用するアプリケーションに有用である。
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