論文の概要: Quantum transduction via generalized continuous-variable teleportation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.06899v1
- Date: Sat, 07 Jun 2025 19:16:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-10 16:33:10.556795
- Title: Quantum transduction via generalized continuous-variable teleportation
- Title（参考訳）: 一般化連続可変テレポーテーションによる量子トランスダクション
- Authors: Quntao Zhuang,
- Abstract要約: 量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、異なるシステム間で量子状態を転送する。
ボソニックモードの観点では、量子テレポーテーションは、絡み合いとバランスの取れたビームスプリッターのための2モードのスクイーズに依存している。
本稿では,従来のトランスダクション装置と狭帯域絡みにのみ依存しながら,テレポーテーションによるトランスダクションを実現することを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5439020425818999
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum transduction converts quantum states between different frequencies. Similarly, quantum teleportation transfers quantum states between different systems. While often appreciated for quantum communication between distant locations, teleportation can also operate between different frequencies. In terms of bosonic modes, quantum teleportation relies on two-mode squeezing -- squeezed on the balanced Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) quadratures -- for entanglement and a balanced beamsplitter plus homodyne detection for Bell measurement. Since cross-frequency band entanglement is challenging to generate, we propose to enable transduction with teleportation, while only relying on a conventional transduction device and narrow-band entanglement. Our insight is that a transduction device performs a cross-frequency-band beamsplitter, almost what is needed in a Bell measurement, except that it is often not balanced. We resolve the issue by proposing a generalized teleportation protocol with arbitrarily unbalanced EPR quadratures and matched unbalanced beamsplitters. The protocol can enhance quantum transduction, using only off-the-shelf components -- intraband beamsplitters, offline squeezing, homodyne detection and displacements. The proposed protocol achieves perfect transduction when applying to a transduction device with an arbitrarily low efficiency, at infinite squeezing. A minimum squeezing in the range of [1.195,4.343] decibels is needed to achieve quantum capacity enhancement.
- Abstract（参考訳）: 量子トランスダクション(quantum transduction)は、異なる周波数間で量子状態を変換する。
同様に、量子テレポーテーションは異なるシステム間で量子状態を転送する。
遠隔地間での量子通信ではよく評価されるが、テレポーテーションは異なる周波数間でも動作する。
ボソニックモードでは、量子テレポーテーションは、エンタングルメントのための2モードのスクイーズ(Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)二次構造)と、ベル測定のための平衡ビームスプリッターとホモダイン検出(homodyne detection)に依存する。
周波数帯域の絡み合いは発生し難いため,従来のトランスダクション装置と狭帯域絡みにのみ依存しながら,テレポーテーションによるトランスダクションを実現することを提案する。
我々の洞察では、トランスダクション装置は周波数帯域のビームスプリッターを動作させるが、これはベル測定で必要とされることのほとんどであり、バランスが取れないことが多い。
我々は、任意に非平衡なEPR二次構造と整合した非平衡なビームスプリッタを持つ一般化されたテレポーテーションプロトコルを提案することで、この問題を解決する。
このプロトコルは、オフザシェルフコンポーネント(バンド内ビームスプリッター、オフラインスキーズ、ホモダイン検出、変位)のみを使用して量子トランスダクションを強化することができる。
提案プロトコルは、任意の低効率のトランスダクション装置に適用した場合、無限のスクイーズで完全なトランスダクションを実現する。
量子容量の増強を達成するには[1.195,4.343]デシベルの範囲での最小スキーズが必要である。
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