論文の概要: Macroscopic quantum teleportation with ensembles of qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.02968v1
• Date: Tue, 05 Nov 2024 10:12:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-06 14:59:31.405508
• Title: Macroscopic quantum teleportation with ensembles of qubits
• Title（参考訳）: 量子ビットのアンサンブルを用いたマクロ量子テレポーテーション
• Authors: Manish Chaudhary, Zhiyuan Lin, Shuang Li, Mohan Zhang, Yuping Mao, Valentin Ivannikov, Tim Byrnes,
• Abstract要約: 本研究では、未知状態の全スピン変数の量子テレポーテーションを行う方法を開発した。 2つのプロトコルを導入し、平均的に、スピンコヒーレント状態のスピン変数をテレポートすることに成功した。 このスキームの潜在的な物理的実装は、原子アンサンブルと光で実行される量子非分解測定である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.017471827779337
• License:
• Abstract: We develop methods for performing quantum teleportation of the total spin variables of an unknown state, using quantum nondemolition measurements, spin projection measurements, and classical communication. While theoretically teleportation of high-dimensional states can be attained with the assumption of generalized Bell measurements, this is typically experimentally non-trivial to implement. We introduce two protocols and show that, on average, the teleportation succeeds in teleporting the spin variables of a spin coherent state with average zero angular error in the ideal case, beating classical strategies based on quantum state estimation. In a single run of the teleportation, there is an angular error at the level of ~ 0.1 radians for large ensembles. A potential physical implementation for the scheme is with atomic ensembles and quantum nondemolition measurements performed with light. We analyze the decoherence of the protocols and find that the protocol is robust even in the limit of large ensemble sizes.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 量子非破壊測定, スピンプロジェクション測定, 古典通信を用いて, 未知状態のスピン変数の量子テレポーテーションを行う手法を開発した。 理論上、高次元状態のテレポーテーションは、一般化ベル測度(英語版)の仮定で達成できるが、これは通常、実験的に実装するのは簡単ではない。 2つのプロトコルを導入し、平均的に、スピンコヒーレント状態のスピン変数を理想的な場合の平均ゼロ角誤差でテレポートし、量子状態推定に基づく古典的戦略を破ることに成功した。 テレポーテーションの単一実行では、大きなアンサンブルに対して 0.1ラディアン程度の角度誤差がある。 このスキームの潜在的な物理的実装は、原子アンサンブルと光で実行される量子非分解測定である。 プロトコルのデコヒーレンスを分析し、大きなアンサンブルサイズに制限されても、プロトコルが堅牢であることを示す。

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