論文の概要: High-efficiency Weak-trace-free Counterfactual Communication via Quantum Zeno Effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.01074v1
• Date: Mon, 01 Sep 2025 02:31:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.529756
• Title: High-efficiency Weak-trace-free Counterfactual Communication via Quantum Zeno Effect
• Title（参考訳）: 量子ゼノ効果による高効率弱トレーサフリー対実通信
• Authors: Tianyi Xing, Anqi Huang, Yizhi Wang, Chao Wu, Yaxuan Wang, Pingyu Zhu, Jiangfang Ding, Dongyang Wang, Yingwen Liu, Xiaogang Qiang, Sheng Ma, Ping Xu, Junjie Wu,
• Abstract要約: 量子ゼノ効果は、繰り返し弱い測定によって量子状態の進化を抑制する。 量子フォトニックチップ上での高速なトラスフリー対物通信を実験的に実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.961136267106554
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The quantum Zeno effect, which inhibits quantum state evolution via repeated weak measurements, significantly enhances the efficiency of interaction-free measurement (IFM). This fundamental mechanism facilitates high-efficiency counterfactual quantum communication, enabling information delivery without particle transmission through the channel. However, the transmission time of the counterfactual communication requires minutes for bit and suffers the bit error when transmitting an image. Applying the quantum Zeno effect, we experimentally demonstrate high-efficiency weak-trace-free counterfactual communication on a quantum photonic chip, achieving a transmission probability of $74.2 \pm 1.6\%$ for bit 0 and $85.1 \pm 1.3\%$ for bit 1. Furthermore, we successfully transmit our group's logo --Quanta-- through counterfactual communication, and reduce the time cost from minutes to seconds for bit, with zero bit errors after information processing. Our study provides a promising approach for secure and efficient communication using integrated silicon quantum photonics.
• Abstract（参考訳）: 量子ゼノ効果は、繰り返し弱い測定によって量子状態の進化を阻害し、相互作用のない測定(IFM)の効率を大幅に向上させる。 この基本的なメカニズムは、高効率の反ファクト量子通信を促進し、チャネルを介さずに情報配信を可能にする。 しかし、対物通信の伝送時間はビットの数分を要し、画像の送信時にビットエラーを被る。 量子ゼノ効果を適用して、量子フォトニックチップ上での高効率弱トレーサフリー対実通信を実験的に実証し、ビット0に対して74.2 \pm 1.6\%、ビット1に対して85.1 \pm 1.3\%の伝送確率を得る。 さらに,我々のグループロゴ-Quanta-を対物通信で送信し,情報処理後にゼロビットエラーを発生させることなく,ビットあたりの時間コストを数分から秒に短縮することに成功した。 本研究は,集積化シリコン量子フォトニクスを用いたセキュアかつ効率的な通信のための有望なアプローチを提供する。

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