論文の概要: Entanglement Superactivation in Multiphoton Distillation Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26290v1
- Date: Thu, 30 Oct 2025 09:14:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.734782
- Title: Entanglement Superactivation in Multiphoton Distillation Networks
- Title（参考訳）: 多光子蒸留ネットワークにおけるエンタングルメント活性化
- Authors: Rui Zhang, Yue-Yang Fei, Zhenhuan Liu, Xingjian Zhang, Xu-Fei Yin, Yingqiu Mao, Li Li, Nai-Le Liu, Otfried Gühne, Xiongfeng Ma, Yu-Ao Chen, Jian-Wei Pan,
- Abstract要約: 量子ネットワークでは、残留状態はさらなるタスクに十分な絡み合いを欠く可能性があるが、リサイクル可能な隠れた量子資源を保持することができる。
ネットワーク性能を最適化するためには, 真の多粒子絡みやアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン対などの絡み合い資源を抽出するために, これらの状態の効率的なリサイクルが不可欠である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.786750471093342
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In quantum networks, after passing through noisy channels or information processing, residual states may lack sufficient entanglement for further tasks, yet they may retain hidden quantum resources that can be recycled. Efficiently recycling these states to extract entanglement resources such as genuine multipartite entanglement or Einstein-Podolsky-Rosen pairs is essential for optimizing network performance. Here, we develop a tripartite entanglement distillation scheme using an eight-photon quantum platform, demonstrating entanglement superactivation phenomena which are unique to multipartite systems. We successfully generate a three-photon genuinely entangled state from two bi-separable states via local operations and classical communication, demonstrating superactivation of genuine multipartite entanglement. Furthermore, we extend our scheme to generate a three-photon state capable of extracting an Einstein-Podolsky-Rosen pair from two initial states lacking this capability, revealing a previously unobserved entanglement superactivation phenomenon. Our methods and findings offer not only practical applications for quantum networks, but also lead to a deeper understanding of multipartite entanglement structures.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークでは、ノイズの多いチャネルや情報処理を通過した後、残留状態はさらなるタスクに十分な絡み合いを持たず、リサイクル可能な隠れた量子資源を保持することができる。
ネットワーク性能を最適化するためには, 真の多粒子絡みやアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン対などの絡み合い資源を抽出するために, これらの状態の効率的なリサイクルが不可欠である。
そこで本研究では,8光子量子プラットフォームを用いた三部式エンタングルメント蒸留法を開発し,多部式システムに特有の三部式エンタングルメント超活性化現象を実証する。
局所的な操作と古典的な通信によって2つの2つの分離可能な状態から3光子を真に絡み合う状態を生成することに成功した。
さらに、この能力を欠いた2つの初期状態からアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン対を抽出できる3光子状態を生成するために、我々の計画を拡張した。
提案手法と知見は,量子ネットワークの実用的応用だけでなく,多粒子絡み構造を深く理解する上でも有効である。
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