論文の概要: Remote entanglement generation via enhanced quantum state transfer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.06669v1
• Date: Sat, 07 Jun 2025 05:24:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-10 16:33:10.422817
• Title: Remote entanglement generation via enhanced quantum state transfer
• Title（参考訳）: 拡張量子状態移動によるリモート絡み合い生成
• Authors: Tian-Le Wang, Peng Wang, Ze-An Zhao, Sheng Zhang, Ren-Ze Zhao, Xiao-Yan Yang, Hai-Feng Zhang, Zhi-Fei Li, Yuan Wu, Liang-Liang Guo, Yong Chen, Hao-Ran Tao, Lei Du, Chi Zhang, Zhi-Long Jia, Wei-Cheng Kong, Peng Duan, Ming Gong, Guo-Ping Guo,
• Abstract要約: 本稿では,ジグザグ構成に基づく新しい量子状態伝達方式を提案する。 この新たなパラメータは、中間量子ビットの人口を抑えることができ、損失を低減できることを示す。 その結果、スケーラブルでノイズ耐性のある量子通信と計算のための拡張量子状態伝達方式の可能性を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.749735285149274
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Achieving robust and scalable remote quantum entanglement is a fundamental challenge for the development of distributed quantum networks and modular quantum computing systems. Along this, perfect state transfer (PST) and fractional state transfer (FST) have emerged as promising schemes for quantum state transfer and remote entanglement generation using only nearest-neighbor couplings. However, the current implementations suffer from quantum loss and limited parameter tunability. In this work, we propose a new quantum state transfer scheme based on a zig-zag configuration, which introduces a controlling parameter for PST and FST. We show that this new parameter can suppress the population in the intermediate qubits, thereby reducing losses. We experimentally demonstrate the dynamics of different configurations on a superconducting quantum processor, achieving an $18\%$ reduction in error for remote Bell state generation in a 1D ($1\times5$) qubit chain, and exhibit robustness against certain types of noise. Then we extend our approach to a 2D network, successfully generating a W state among the four corner qubits. These results highlight the potential of our enhanced quantum state transfer scheme for scalable and noise-resilient quantum communication and computing.
• Abstract（参考訳）: 堅牢でスケーラブルなリモート量子絡み合いを実現することは、分散量子ネットワークとモジュール型量子コンピューティングシステムを開発する上での根本的な課題である。 これに伴い、完全状態移動(PST)と分数状態移動(FST)は、近接結合のみを用いた量子状態移動とリモート絡み合い生成の有望なスキームとして出現している。 しかし、現在の実装は量子損失とパラメータ調整性に悩まされている。 本研究では,Zig-zag 構成に基づく新しい量子状態伝達方式を提案し,PST と FST の制御パラメータを導入する。 この新たなパラメータは、中間量子ビットの人口を抑えることができ、損失を低減できることを示す。 超伝導量子プロセッサ上での異なる構成のダイナミクスを実験的に実証し、1D (1\times 5$) の量子ビットチェーンでリモートベル状態発生の誤差を18 %削減し、特定の種類のノイズに対して堅牢性を示す。 そして、我々のアプローチを2次元ネットワークに拡張し、4つの角量子ビットのうちのW状態を生成することに成功した。 これらの結果は、スケーラブルでノイズ耐性のある量子通信と計算のための拡張量子状態伝達方式の可能性を強調している。

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