論文の概要: Entanglement swapping via lossy channels using photon-number-encoded states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03951v1
• Date: Tue, 7 May 2024 02:17:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-08 15:38:26.375030
• Title: Entanglement swapping via lossy channels using photon-number-encoded states
• Title（参考訳）: 光子数符号化状態を用いた損失チャネルによる絡み合い交換
• Authors: Wan Zo, Bohdan Bilash, Donghwa Lee, Yosep Kim, Hyang-Tag Lim, Kyunghwan Oh, Syed M. Assad, Yong-Su Kim,
• Abstract要約: 遠方のパーティ間で共有される絡み合いは、量子ネットワークにおける鍵となるリソースである。 エンタングルメントスワップを用いた量子リピータは、この効果を軽減することができるが、通常は高性能なフォトニック量子メモリを必要とする。 我々は、フォトニック量子メモリを必要とせずに、量子チャネル損失を効果的に軽減できる光子数符号化状態を用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.33459832796735894
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement shared between distant parties is a key resource in quantum networks. However, photon losses in quantum channels significantly reduce the success probability of entanglement sharing, which scales quadratically with the channel transmission. Quantum repeaters using entanglement swapping can mitigate this effect, but usually require high-performance photonic quantum memories to synchronize photonic qubits. In this work, we theoretically and experimentally investigate an entanglement swapping protocol using photon-number-encoded states that can effectively alleviate quantum channel losses without requiring photonic quantum memories. We demonstrate that the protocol exhibits a success probability scaling linearly with the channel transmission. Furthermore, we show that while unbalanced channel losses can degrade the shared entanglement, this effect can be compensated by optimally adjusting the initial entangled states. Our results highlight the potential of photon-number encoding for realizing robust entanglement distribution in lossy quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 遠方のパーティ間で共有される絡み合いは、量子ネットワークにおける鍵となるリソースである。 しかし、量子チャネルにおける光子損失は、チャネル透過と4次にスケールする絡み合い共有の成功確率を著しく低下させる。 エンタングルメントスワップを用いた量子リピータは、この効果を軽減することができるが、通常、フォトニック量子ビットを同期させるために高性能なフォトニック量子メモリを必要とする。 本研究では,光量子メモリを必要とせずに,量子チャネル損失を効果的に軽減できる光子数符号化状態を用いた絡み合わせ交換プロトコルを理論的,実験的に検討する。 本稿では,このプロトコルがチャネル伝送と線形にスケールする成功確率を示すことを示す。 さらに,非平衡チャネル損失は共有絡み合いを劣化させることができるが,この効果は初期絡み合い状態の最適調整によって補正できることを示す。 本研究は、損失量子ネットワークにおけるロバストな絡み合い分布を実現するための光子数符号化の可能性を強調した。

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