論文の概要: Quantum repeater protocol for deterministic distribution of macroscopic entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.00141v1
• Date: Wed, 31 Jul 2024 20:01:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-04 22:25:51.406622
• Title: Quantum repeater protocol for deterministic distribution of macroscopic entanglement
• Title（参考訳）: マクロエンタングルメントの決定論的分布のための量子リピータプロトコル
• Authors: Alexey N. Pyrkov, Ilia D. Lazarev, Tim Byrnes,
• Abstract要約: 本稿では,チェーン長と線形にスケールする多数の演算子を用いて,長距離にまたがるマクロな絡み合いを分散する手法を提案する。 チェーン長の劣化を伴わずに、完全忠実な絡み合いの分布を可能にする、特定のマジックの相互作用時間が存在することを示す。
• 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: Distributing long-distance entanglement is a fundamental goal that is necessary for a variety of tasks such as quantum communication, distributed quantum computing, and quantum metrology. Currently quantum repeater schemes typically aim to distribute one ebit at a time, the equivalent of one Bell pair's worth of entanglement. Here we present a method to distribute a macroscopic amount of entanglement across long-distances using a number of operations that scales only linearly with the chain length. The scheme involves ensembles of qubits and entangling them with an $S^z S^z$ interaction, which can be realized using atomic gas ensembles coupled by a shared optical mode. Using only local measurements on the intermediate ensembles, this leaves the ensembles at the ends of the chain entangled. We show that there are particular ``magic'' interaction times that allow for distribution of entanglement with perfect fidelity, with no degradation with chain length. The scheme is deterministic, such that with suitable local conditional unitary corrections, the same entangled state can always be prepared with good approximation.
• Abstract（参考訳）: 長距離の絡み合いの分散は、量子通信、分散量子コンピューティング、量子メートル法といった様々なタスクに必要な基本的な目標である。 現在、量子リピータ方式は、通常は1つのベル対の絡み合いに相当する1つのエビットを1度に分配することを目的としている。 本稿では,鎖長にのみ線形にスケールする多数の演算を用いて,長距離におけるマクロな絡み合いを分布させる手法を提案する。 このスキームは量子ビットのアンサンブルを伴い、それをS^z S^z$相互作用で絡み合わせ、共有光学モードで結合された原子ガスアンサンブルを用いて実現することができる。 中間アンサンブルの局所的な測定だけを用いることで、鎖の端のアンサンブルは絡み合っている。 チェーン長の劣化を伴わずに、完全忠実な絡み合いの分布を可能にする「マジック」相互作用時間が存在することを示す。 このスキームは決定論的であり、適切な局所的条件付きユニタリ補正では、常に同じ絡み合った状態が良い近似で作成できる。

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