論文の概要: Robust Quantum Teleportation Against Noise Using Weak Measurement and Flip Operations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.05155v1
- Date: Fri, 07 Nov 2025 11:13:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-10 21:00:44.738647
- Title: Robust Quantum Teleportation Against Noise Using Weak Measurement and Flip Operations
- Title（参考訳）: 弱計測とフリップ操作による雑音に対するロバスト量子テレポーテーション
- Authors: Mohit Dhanik, Shraddha Sharma, Pitamber Mahanandia,
- Abstract要約: 本研究では,雑音環境における忠実度向上を目的とした改良型量子テレポーテーションプロトコルを提案する。
そこで本研究では,4ビット交絡系における異なる雑音に合わせた弱測定および逆変換プロトコルを提案する。
解析の結果,改良WMR方式は,特にビットフリップノイズ環境において,テレポーテーションの忠実度が著しく向上し,ロバスト性が向上することがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This study presents an improved quantum teleportation protocol designed to enhance fidelity in noisy environments by combining weak measurements (WMs) with flip and reversal operations. In our scheme, Alice prepares a four-qubit entangled state and shares one of the entangled qubits with Bob, which serves as the quantum channel for teleporting an arbitrary single-qubit state. Since the communication channel is subject to noise, Alice performs a weak measurement on the shared qubit before transmission to reduce the impact of decoherence. Building upon existing WM-flip-reversal frameworks, we propose a modified weak measurement and reversal (WMR) protocol tailored for different noises in a four-qubit entangled system. The approach applies WM and flip operations prior to transmission to enhance resilience against noise, followed by corresponding reversal operations after transmission to recover the original quantum state. We systematically compare the performance of our proposed WMR protocol with the previously proposed WM-flip-reversal method under three common noise models: amplitude damping channel (ADC), phase flip channel (PFC), and bit flip channel (BFC). Our analysis reveals that the modified WMR scheme achieves significantly higher teleportation fidelity and improved robustness, particularly in bit flip noise environments. These findings highlight the potential of optimized weak measurement strategies for developing more reliable and noise-tolerant quantum communication protocols.
- Abstract（参考訳）: 本研究は,弱測定(WMs)とフリップ・リバーサル演算を組み合わせることで,雑音環境における忠実度を高めるために設計された改良された量子テレポーテーションプロトコルを提案する。
我々の計画では、アリスは4量子ビットの絡み合った状態を準備し、任意の1量子ビット状態の伝送の量子チャネルとして機能するボブと絡み合った量子ビットの1つを共有する。
通信チャネルはノイズを受けるため、Aliceは送信前の共有量子ビットの弱い測定を行い、デコヒーレンスの影響を低減する。
既存のWM-flip-reversalフレームワークをベースとして,4ビット交絡系における異なる雑音に適した弱い計測・リバース(WMR)プロトコルを提案する。
この手法では、送信前のWMとフリップ操作を適用してノイズに対するレジリエンスを高め、送信後の対応する反転操作によって元の量子状態が回復する。
提案したWMRプロトコルの性能を,振幅減衰チャネル(ADC),位相フリップチャネル(PFC),ビットフリップチャネル(BFC)の3つの一般的なノイズモデルで比較した。
解析の結果,改良WMR方式は,特にビットフリップノイズ環境において,テレポーテーションの忠実度が著しく向上し,ロバスト性が向上することがわかった。
これらの知見は、より信頼性が高く耐雑音性の高い量子通信プロトコルを開発するために、最適化された弱い測定戦略の可能性を浮き彫りにした。
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