論文の概要: A Tractable Protocol for Detection-Loophole-Free Bell Tests over Long Distances

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.05048v1
• Date: Thu, 05 Jun 2025 13:56:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-06 21:53:49.743215
• Title: A Tractable Protocol for Detection-Loophole-Free Bell Tests over Long Distances
• Title（参考訳）: 長距離における非ホールベル検定のためのトラクタブルプロトコル
• Authors: Yazeed K. Alwehaibi, Ewan Mer, Gerard J. Machado, Shang Yu, Ian A. Walmsley, Raj B. Patel,
• Abstract要約: 本稿では,遠隔ユーザ間の絡み合いを緩和するためのプロトコルを提案する。 我々は、この拡張の源として、準備状態の真空成分振幅の損失独立性を同定する。 提案手法は, 絡み合い分布の損失耐性を向上し, 長距離DIアプリケーションを実用的な実装に近づける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Certifying genuine nonclassical correlations over long distances is crucial for device-independent (DI) quantum information protocols. However, in photonic platforms this remains technologically challenging due to photon loss, which opens the detection-loophole, rendering violations increasingly difficult for less efficient detectors. A well-known strategy to mitigate this involves using non-maximally entangled states, which Eberhard showed can tolerate lower detection efficiencies. However, existing proposals and demonstrations have been limited to short distances, as their success rates scale linearly with channel transmittance. Here, we propose a protocol to herald a tunable entangled state between distant users that achieves a post-selection-free Bell inequality violation at the Eberhard limit. We identify the loss independence of the vacuum component amplitude of the prepared state as the source of this enhancement. Notably, our scheme requires only quantum interference at a central station, followed by the detection of a single photon, preserving the optimal square-root scaling with channel transmittance. Our approach provides greater loss-tolerance in entanglement distribution, bringing long-distance DI applications closer to practical implementation.
• Abstract（参考訳）: デバイス非依存(DI)量子情報プロトコルには、長距離における真の非古典的相関の証明が不可欠である。 しかし、フォトニックプラットフォームでは、検出ループホールを開放する光子損失のため、これは技術的に難しいままであり、より効率の悪い検出器では、違反のレンダリングがますます困難になる。 これを緩和するためのよく知られた戦略は、非最大エンタングル状態を使用することであり、エバーハルトはより低い検出効率を許容できることを示した。 しかし、既存の提案や実証は短距離に限られており、成功率はチャネル透過率と線形にスケールしている。 本稿では,選抜後ベルの不等式違反をエバーハルト限界で達成する遠隔ユーザ間の絡み合いを緩和するプロトコルを提案する。 我々は、この拡張の源として、準備状態の真空成分振幅の損失独立性を同定する。 特に、我々の手法は中央局での量子干渉のみを必要とし、続いて単一光子の検出を行い、チャネル透過による最適な平方根スケーリングを保存する。 提案手法は, 絡み合い分布の損失耐性を向上し, 長距離DIアプリケーションを実用的な実装に近づける。

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