論文の概要: Selective Filtering of Photonic Quantum Entanglement via Anti-Parity-Time Symmetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.05581v1
- Date: Tue, 08 Apr 2025 00:31:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-09 13:29:25.306902
- Title: Selective Filtering of Photonic Quantum Entanglement via Anti-Parity-Time Symmetry
- Title（参考訳）: 反パリティ時間対称性によるフォトニック量子絡み合いの選択的フィルタリング
- Authors: Mahmoud A. Selim, Max Ehrhardt, Yuqiang Ding, Hediyeh M. Dinani, Qi Zhong, Armando Perez Leija, Sahin K. Ozdemir, Matthias Heinrich, Alexander Szameit, Demetrios N. Christodoulides, Mercedeh Khajavikhan,
- Abstract要約: エンタングルメント(Entanglement)は、量子コンピューティング、センシング、通信のための重要なリソースである。
非エルミート系を利用した絡み合い検索の新しい手法を提案する。
我々の研究は、量子技術における中心的な課題に対処するために非エルミート対称性を使用するための新しい洞察を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.09520868775991
- License:
- Abstract: Entanglement is a key resource for quantum computing, sensing, and communication, however it is highly susceptible to decoherence. To address this, quantum optics has explored filtering techniques like photon ancillas and Rydberg atom blockade to restore entangled states. Here, we introduce a an entirely new approach to entanglement retrieval exploiting non-Hermitian systems. By employing an anti-parity-time two-state guiding configuration, we demonstrate efficient extraction of entanglement from any input state. This filter is implemented on a lossless waveguide network using Lanczos transformations, consistent with Wigner-Weisskopf theory. This scheme achieves near-unity fidelity under single- and two-photon excitation and is scalable to higher photon levels while remaining robust against decoherence during propagation. Our work offers new insights into using non-Hermitian symmetries to address central challenges in quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメントは量子コンピューティング、センシング、通信の鍵となるリソースであるが、デコヒーレンスの影響を受けやすい。
これを解決するために、量子光学は光子アンシラやライドバーグ原子の遮断といったフィルタリング技術を調べ、絡み合った状態を復元した。
ここでは,非エルミート系を利用した絡み合い検索のための全く新しい手法を提案する。
反パリティ時間2状態誘導構成を用いることで、任意の入力状態からの絡み合いの効率的な抽出を実証する。
このフィルタは、Wigner-Weisskopf理論と一致し、Lanczos変換を用いてロスレス導波路ネットワーク上に実装される。
このスキームは単光子および二光子励起下でほぼ均一な忠実性を実現し、伝播中のデコヒーレンスに対して頑健なまま高い光子レベルにスケーラブルである。
我々の研究は、量子技術における中心的な課題に対処するために非エルミート対称性を使用するための新しい洞察を提供する。
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