論文の概要: Fusion of atomic W-like states in cavity QED systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.07626v1
• Date: Wed, 10 Jul 2024 13:01:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-11 16:41:55.728512
• Title: Fusion of atomic W-like states in cavity QED systems
• Title（参考訳）: キャビティQED系における原子W様状態の融合
• Authors: Cheng-Yun Ding, Wan-Fang Liu, Li-Hua Zhang,
• Abstract要約: いくつかの原子と単一モードの空洞場との間の大きな相互作用に基づいて、原子W様状態に対する2種類の新規かつ効率的な融合スキームを提案する。 提案手法の核融合過程は粒子損失を伴うが, 対応する成功確率は高く, 固定され, 高い核融合効率がもたらされる可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.45511111377454
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: It is well-known that maximally entangled GHZ states can achieve perfect teleportation and superdense coding, whereas maximally entangled W states cannot. However, it has been demonstrated that there exists a special class of non-maximally entangled W states, called as \textit{W-like} states, which can overcome this limitation. Therefore, it is of great significance to prepare such W-like states for efficient quantum communication. Here, we propose two kinds of novel and efficient fusion schemes for atomic W-like states based on the large-detuning interactions between several atoms and a single-mode cavity field, with which large-scale atomic $|\mathcal{W}_{N+M-1}\rangle$ and $|\mathcal{W}_{N+M+T-2}\rangle$ states can be prepared, respectively, from two small-scale atomic $|\mathcal{W}_{N}\rangle$ and $|\mathcal{W}_{M}\rangle$ states and three small-scale atomic $|\mathcal{W}_{N}\rangle$, $|\mathcal{W}_{M}\rangle$ and $|\mathcal{W}_{T}\rangle$ states, by detecting the states of one or two of the fused atoms. Particularly, although the fusion process of our scheme involves particle loss, the corresponding success probability is high and fixed, which may induce high fusion efficiency. Furthermore, through the investigation of the resource cost and feasibility analysis, our protocol is simple and feasible under the current experimental conditions. All these suggest that it provides an alternative strategy for preparing large-scale atomic W-like states for perfect teleportation and superdense coding.
• Abstract（参考訳）: 極大絡みのGHZ状態が完全テレポーテーションと超密度符号化を達成することはよく知られているが、極大絡みのW状態は不可能である。 しかし、この制限を克服できる「textit{W-like} 状態」と呼ばれる、最大でない W 状態の特別なクラスが存在することが示されている。 したがって、効率的な量子通信のためにそのようなW様の状態を作成することは非常に重要である。 ここでは、複数の原子と単一モードの空洞場との大規模な相互作用に基づく原子W様状態に対する2種類の新規かつ効率的な融合スキームを提案し、それぞれ2つの小さな原子である$|\mathcal{W}_{N+M+T-2}\rangle$と$|\mathcal{W}_{N}\rangle$と$|\mathcal{W}_{M}\rangle$と3つの小さな原子である$|\mathcal{W}_{N}\rangle$と$|\mathcal{W}_{M}\rangle$と$|\mathcal{W}_{M}\rangle$と$|\mathcal{W}_{M}\rangle$と$|\mathcal{W}_{T}\rangle$をそれぞれ検出できる。 特に,本手法の核融合過程は粒子損失を伴うが,それに対応する成功確率は高く,固定され,高い核融合効率がもたらされる可能性がある。 さらに,資源コストと実現可能性分析の検証を通じて,現在の実験条件下でのプロトコルの簡易化と実現可能性について検討した。 これらはいずれも、完全なテレポーテーションと超高密度符号化のために大規模な原子W様状態を作成するための代替戦略を提供することを示唆している。

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