論文の概要: Proposal for High-Dimensional Entanglement Swapping with Linear Optics and Ancillary Photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.02817v1
- Date: Tue, 02 Sep 2025 20:34:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-04 21:40:46.33566
- Title: Proposal for High-Dimensional Entanglement Swapping with Linear Optics and Ancillary Photons
- Title（参考訳）: リニア光学とアンシラリー光を用いた高次元エンタングルメントスワッピングの提案
- Authors: Baghdasar Baghdasaryan, Kaushik Joarder, Fabian Steinlechner,
- Abstract要約: 量子テレポーテーションと絡み合い交換は、グローバル量子ネットワークを実現するための基本的な構成要素である。
高次元(HD)システムにおけるそれらの実装は、耐雑音性の向上、盗聴に対するロバスト性の向上、情報容量の向上など、大きな利点をもたらす。
ここでは、アシラリー光子を用いて最大6次元のHDエンタングルメントスワップ用線形光学系について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum teleportation and entanglement swapping are fundamental building blocks for realizing global quantum networks. Both protocols have been extensively studied and experimentally demonstrated using two-dimensional qubit systems. Their implementation in high-dimensional (HD) systems offers significant advantages, such as enhanced noise resilience, greater robustness against eavesdropping, and increased information capacity. Generally, HD photonic entanglement swapping requires ancilla photons or strong nonlinear interactions. However, specific experimental implementations that are feasible with current technology remain elusive. Here, we present a linear optics-based setup for HD entanglement swapping for up to six dimensions using ancillary photons. This scheme is applicable to any photonic degrees of freedom. Furthermore, we present an experimental design for a four-dimensional implementation using hyper-entanglement, which includes the necessary preparation of the ancilla state and analysis of the resulting swapped state.
- Abstract（参考訳）: 量子テレポーテーションと絡み合い交換は、グローバル量子ネットワークを実現するための基本的な構成要素である。
どちらのプロトコルも2次元量子ビットシステムを用いて広く研究され、実験的に実証されている。
高次元(HD)システムにおけるそれらの実装は、耐雑音性の向上、盗聴に対するロバスト性の向上、情報容量の向上など、大きな利点をもたらす。
一般的にHDフォトニックの絡み合わせは、アンシラ光子や強い非線形相互作用を必要とする。
しかし、現在の技術で実現可能な具体的な実験的実装はいまだ解明されていない。
ここでは、アシラリー光子を用いて最大6次元のHDエンタングルメントスワップ用線形光学系について述べる。
このスキームは任意の光度自由度に適用できる。
さらに, アンシラ状態の必要な準備と, 結果として生じるスワップ状態の解析を含む, ハイパーエンタングルメントを用いた4次元実装の実験的設計を提案する。
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