論文の概要: Nonreciprocal tripartite entanglement and asymmetric Einstein-Podolsky-Rosen steering via directional quantum squeezing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06133v1
- Date: Tue, 10 Sep 2024 01:01:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-11 19:30:38.966914
- Title: Nonreciprocal tripartite entanglement and asymmetric Einstein-Podolsky-Rosen steering via directional quantum squeezing
- Title（参考訳）: 方向性量子スクイーズ法による非相互三部構造と非対称アインシュタイン-ポドルスキー-ローゼンステアリング
- Authors: Ya-Feng Jiao, Jie Wang, Dong-Yang Wang, Lei Tang, Yan Wang, Yun-Lan Zuo, Wan-Su Bao, Le-Man Kuang, Hui Jing,
- Abstract要約: 本稿では,3モードの光学系における非相互多粒子交絡とEPRステアリングを実現するために,量子スクイージングの方向性注入を用いた理論的手法について報告する。
発見は、量子セキュアな直接通信や一方的な量子コンピューティングのような量子情報処理の領域に潜在的に応用できる可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.813102743776709
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The generation and manipulation of multipartite entanglement and EPR steering in macroscopic systems not only play a fundamental role in exploring the nature of quantum mechanics, but are also at the core of current developments of various nascent quantum technologies. Here we report a theoretical method using directional injection of quantum squeezing to produce nonreciprocal multipartite entanglement and EPR steering in a three-mode optomechanical system with closed-loop coupling. We show that by directionally applying a two-photon parametric driving field with a phase-matched squeezed vacuum reservoir to an optomechanical resonator, a squeezed optical mode can be introduced for one of its input directions, thereby yielding an asymmetric enhancement of optomechanical interaction and the time-reversal symmetry breaking of the system. Based on this feature, it is found that bipartite and tripartite entanglement and the associated EPR steering of the subsystems can only be generated when the coherent driving field input from the squeezing injection direction, namely, achieving nonreciprocity in such quantum correlations. More excitingly, it is also found that by properly adjusting the squeezing parameter, the overall asymmetry of EPR steering can be stepwise driven from no-way regime, one-way regime to two-way regime. These findings, holding promise for preparing rich types of entangled quantum resources with nonreciprocal correlations, may have potential applications in the area of quantum information processing such as quantum secure direct communication and one-way quantum computing.
- Abstract（参考訳）: マクロシステムにおける多粒子エンタングルメントとEPRステアリングの生成と操作は、量子力学の性質を探索する上での基本的な役割だけでなく、様々な初期の量子技術の現在の発展の核にもなっている。
本稿では, クローズドループ結合を有する3モードオプティメカティカルシステムにおいて, 量子スクイージングの方向性注入による非相反多部絡みとEPRステアリングの生成を理論的に検討する。
位相整合型圧縮真空貯留層を有する2光子パラメトリック駆動場を光共振器に指向的に適用することにより、その入力方向の1つに圧縮光モードを導入し、光学的相互作用の非対称化とシステムの時間反転対称性の破れを生じることを示す。
この特徴に基づき、二分位と三分位が絡み合う部分系のEPRステアリングは、スクイージング注入方向から入力されるコヒーレントな駆動場、すなわちそのような量子相関において非相互性を達成する場合にのみ発生することが判明した。
さらにエキサイティングに、スクイーズパラメータを適切に調整することにより、EPRステアリングの全体的な非対称性を、一方的、一方的、双方向的な状態から段階的に駆動できることがわかった。
これらの発見は、非相互相関を持つリッチなタイプの量子リソースを作成することを約束するものであり、量子セキュアな直接通信や一方方向量子コンピューティングのような量子情報処理の分野に潜在的に応用できる可能性がある。
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