論文の概要: Detecting high-dimensional time-bin entanglement in fiber-loop systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.18336v1
- Date: Tue, 25 Feb 2025 16:27:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-26 15:21:57.927306
- Title: Detecting high-dimensional time-bin entanglement in fiber-loop systems
- Title（参考訳）: 繊維ループ系における高次元時間ビン絡みの検出
- Authors: Niklas Euler, Monika Monika, Ulf Peschel, Martin Gärttner,
- Abstract要約: 高次元の絡み合いはノイズに強く、高いシークレットキーレートを可能にすることが示されている。
ファイバループシステムにおける高次元時間ビン絡みの認証法を開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Many quantum communication protocols rely on the distribution of entanglement between the different participating parties. One example is quantum key distribution (QKD), an application that has matured to commercial use in recent years. However, difficulties remain, especially with noise resilience and channel capacity in long-distance communication. One way to overcome these problems is to use high-dimensional entanglement, which has been shown to be more robust to noise and enables higher secret-key rates. It is therefore important to have access to certifiable high-dimensional entanglement sources to confidently implement these advanced QKD protocols. Here, we develop a method for certifying high-dimensional time-bin entanglement in fiber-loop systems. In these systems, entanglement creation and detection can utilize the same physical components, and the number of time bins, and thus the entanglement dimension, can be adapted without making physical changes to the setup. Our certification method builds on previous proposals for the certification of angular-momentum entanglement in photon pairs. In particular, measurements in only two experimentally accessible bases are sufficient to obtain a lower bound on the entanglement dimension for both two- and multiphoton quantum states. Numerical simulations show that the method is robust against typical experimental noise effects and works well even with limited measurement statistics, thus establishing time-bin encoded photons as a promising platform for high-dimensional quantum-communication protocols.
- Abstract（参考訳）: 多くの量子通信プロトコルは、異なる参加者間の絡み合いの分布に依存している。
量子鍵分布(quantum key distribution, QKD)は、近年商業利用に成熟したアプリケーションである。
しかし、特に長距離通信におけるノイズレジリエンスとチャネル容量が困難である。
これらの問題を克服する一つの方法は、高次元の絡み合いを使用することであり、ノイズに対してより堅牢であり、より高いシークレットキーレートを可能にすることが示されている。
したがって、これらの高度なQKDプロトコルを確実に実装するために、認証された高次元の絡み合いソースにアクセスすることが重要である。
そこで我々は,繊維ループシステムにおける高次元時間ビン絡みの認証方法を開発した。
これらのシステムでは、エンタングルメントの生成と検出は、同じ物理成分を利用でき、時間ビンの数、したがってエンタングルメント次元は、セットアップに物理的な変更を加えることなく適応することができる。
本手法は,光子対における角モメンタム絡みの認証に関する従来の提案に基づいている。
特に、二光子量子状態と多光子量子状態の両方の絡み合い次元の低い境界を得るのに、2つの実験的にアクセス可能な基底でしか測定できない。
数値シミュレーションにより、この手法は典型的な実験ノイズ効果に対して頑健であり、限られた測定統計値でもうまく機能し、高次元量子通信プロトコルのための有望なプラットフォームとしてタイムビン符号化光子を確立することが示されている。
関連論文リスト
- A robust approach for time-bin encoded photonic quantum information protocols [0.0]
光子の時間2自由度で符号化された量子状態は、量子情報プロトコルの基本的なリソースである。
従来の時間ビン符号化量子状態の生成と測定方法は、光学的不安定性、複雑な設定、時間分解能の要求により深刻な課題に直面している。
本研究では,単一空間モードにおける高次元時間ビン量子状態の生成と測定を行う,堅牢でスケーラブルなプロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-24T18:00:54Z) - Harnessing high-dimensional temporal entanglement using limited interferometric setups [41.94295877935867]
偏極時間領域における高次元エンタングルメントの最初の完全解析法を開発した。
本稿では,量子鍵分布において,関連する密度行列要素とセキュリティパラメータを効率的に認証する方法を示す。
自由空間量子通信の耐雑音性をさらに高める新しい構成を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-08T17:44:43Z) - High-dimensional quantum correlation measurements with an adaptively
gated hybrid single-photon camera [58.720142291102135]
本研究では,高空間分解能センサと高時間分解能検出器を組み合わせた適応ゲート型ハイブリッド高分解能カメラ(HIC)を提案する。
空間分解能は9メガピクセル近く、時間分解能はナノ秒に近いため、このシステムは以前は実現不可能だった量子光学実験の実現を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-25T16:59:27Z) - Measurement-induced entanglement and teleportation on a noisy quantum
processor [105.44548669906976]
最大70個の超伝導量子ビット上の測定誘起量子情報相について検討した。
二重性マッピングを用いて、中間回路の測定を回避し、基礎となる位相の異なる表現にアクセスする。
我々の研究は、現在のNISQプロセッサの限界であるスケールでの計測誘起物理を実現するためのアプローチを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-08T18:41:53Z) - Quantum time transfer: a practical method for lossy and noisy channels [0.0]
本稿では,量子ネットワークにおける低性能量子光子源の有用性について検討する。
高損失でもピコ秒レベルのタイミング精度を提供し、日中空間-地球リンクを表す高ノイズチャネル条件を提供する。
この方法は、日中の地球空間の量子ネットワークや、GPSが否定した環境での高精度なセキュアなタイミングの提供に関係している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-01T20:33:52Z) - High-dimensional entanglement certification: bounding relative entropy
of entanglement in $2d+1$ experiment-friendly measurements [77.34726150561087]
量子システム内のパーティ間のコヒーレントな相関関係であるエンタングルメントは、よく理解され、定量化されている。
このようなシステムの有用性にもかかわらず、高次元の絡み合いを定量化する方法はより限定的で実験的に困難である。
本稿では,次元サブシステムと線形に測定要求をスケールする新しい認証手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-19T16:52:21Z) - High-Dimensional Entanglement for Quantum Communication in the Frequency
Domain [0.0]
高次元フォトニック絡み合いは、エラー保護された量子情報処理の有望な候補である。
本研究は、標準連続波自発ダウンコンバージョンプロセスに固有の大きな周波数絡みの活用方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-02T10:08:28Z) - Quantum verification and estimation with few copies [63.669642197519934]
大規模絡み合ったシステムの検証と推定は、信頼性の高い量子情報処理にそのようなシステムを用いる際の大きな課題の1つである。
本稿では,資源の一定数(サンプリング複雑性)に着目し,任意の次元のシステムに適していることを示す。
具体的には、量子状態トモグラフィー(quantum state tomography)の概念とともに、エンタングルメント検出のために少なくとも1つのコピーだけを必要とする確率的フレームワークをレビューする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-08T18:20:07Z) - Entanglement-assisted entanglement purification [62.997667081978825]
本稿では,雑音や有限サイズのアンサンブルから高忠実なアンタングルを生成することのできる,エンタングルメント支援型エンタングルメント浄化プロトコルを提案する。
我々のプロトコルは任意の誤りに対処できるが、少ない誤りに最も適しており、特に減衰雑音に向いている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-13T19:00:05Z) - Entanglement transfer, accumulation and retrieval via quantum-walk-based
qubit-qudit dynamics [50.591267188664666]
高次元システムにおける量子相関の生成と制御は、現在の量子技術の展望において大きな課題である。
本稿では,量子ウォークに基づく移動・蓄積機構により,$d$次元システムの絡み合った状態が得られるプロトコルを提案する。
特に、情報を軌道角運動量と単一光子の偏光度にエンコードするフォトニック実装について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-14T14:33:34Z) - Quantum key distribution overcoming extreme noise: simultaneous subspace
coding using high-dimensional entanglement [0.12233362977312945]
量子鍵分布にノイズの多い高次元の絡み合いを利用することが可能であることを示す。
我々のプロトコルは、非常にノイズの多い実験条件でも秘密鍵を確立するのに利用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-27T14:07:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。