論文の概要: Quantum channel correction outperforming direct transmission

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04661v1
• Date: Fri, 7 Jun 2024 06:09:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-10 15:19:38.522895
• Title: Quantum channel correction outperforming direct transmission
• Title（参考訳）: 直接伝送における量子チャネル補正
• Authors: Sergei Slussarenko, Morgan M. Weston, Lynden K. Shalm, Varun B. Verma, Sae-Woo Nam, Sacha Kocsis, Timothy C. Ralph, Geoff J. Pryde,
• Abstract要約: 長距離光量子チャネルは必然的に損失がある。 チャネルに情報を運ぶ量子状態は、損失を補うために確率的に増幅されるが、増幅が失敗すると破壊される。 我々は, 高周波増幅による蒸留を行い, ノイズの強い絡み合いを改善する。 我々は、任意の量子情報伝送が無条件に改善されていることを示すために、絡み合わせスワッピングを用いる。
• 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: Long-distance optical quantum channels are necessarily lossy, leading to errors in transmitted quantum information, entanglement degradation and, ultimately, poor protocol performance. Quantum states carrying information in the channel can be probabilistically amplified to compensate for loss, but are destroyed when amplification fails. Quantum correction of the channel itself is therefore required, but break-even performance -- where arbitrary states can be better transmitted through a corrected channel than an uncorrected one -- has so far remained out of reach. Here we perform distillation by heralded amplification to improve a noisy entanglement channel. We subsequently employ entanglement swapping to demonstrate that arbitrary quantum information transmission is unconditionally improved -- i.e. without relying on postselection or post-processing of data -- compared to the uncorrected channel. In this way, it represents realisation of a genuine quantum relay. Our channel correction for single-mode quantum states will find use in quantum repeater, communication and metrology applications.
• Abstract（参考訳）: 長距離光量子チャネルは必然的に損失があり、送信された量子情報の誤り、絡み合いの劣化、そして究極的にはプロトコル性能の低下につながる。 チャネルに情報を運ぶ量子状態は、損失を補うために確率的に増幅されるが、増幅が失敗すると破壊される。 したがって、チャネル自体の量子的修正が必要であるが、任意の状態 -- 修正されていない状態よりも修正されたチャネルを通した方がよい -- は、これまでは到達できないままである。 ここでは, 高周波増幅による蒸留を行い, ノイズの強い絡み合いを改善する。 その後、我々は、任意の量子情報伝送が無条件で改善されていること、すなわち、修正されていないチャネルよりもポストセレクションやデータ処理に依存しないことを示すために、絡み合わせスワップを使用する。 このようにして、真の量子リレーの実現を表す。 単一モード量子状態に対するチャネル補正は、量子リピータ、通信、およびメトロジーの応用に使用される。

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