論文の概要: Practical quantum teleportation with finite-energy codebooks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.23388v1
• Date: Mon, 29 Dec 2025 11:25:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.478389
• Title: Practical quantum teleportation with finite-energy codebooks
• Title（参考訳）: 有限エネルギーコードブックを用いた実用的な量子テレポーテーション
• Authors: W. K. Yam, M. Renger, S. Gandorfer, R. Gross, K. G. Fedorov,
• Abstract要約: マイクロ波状態における量子テレポーテーションは、高忠実度リモート量子演算のための重要なツールを提供する。 連続可変状態に基づくマイクロ波アナログ量子テレポーテーションプロトコルの実用化シナリオを考察する。 本研究は,量子通信プロトコルの汎用開発に寄与する。
• 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: Quantum communication exploits non-classical correlations to achieve efficient and unconditionally secure exchange of information. In particular, the quantum teleportation protocol allows for a deterministic and secure transfer of unknown quantum states by using pre-shared quantum entanglement and classical feedforward communication. Quantum teleportation in the microwave regime provides an important tool for high-fidelity remote quantum operations, enabling distributed quantum computing with superconducting circuits and potentially facilitating short-range, open-air microwave quantum communication. In this context, we consider practical application scenarios for the microwave analog quantum teleportation protocol based on continuous-variable states. We theoretically analyze the effect of feedforward losses and noise on teleportation fidelities of coherent states and show that these imperfections can be fully corrected by an appropriate feedforward gain. Furthermore, we consider quantum teleportation with finite-size codebooks and derive modified no-cloning thresholds as a function of the codebook configuration. Finally, we analyze the security of quantum teleportation under public channel attacks and demonstrate that the corresponding secure fidelity thresholds may drastically differ from the conventional no-cloning values. Our results contribute to the general development of quantum communication protocols and, in particular, illustrate the feasibility of using quantum teleportation in realistic microwave networks for robust and unconditionally secure communication.
• Abstract（参考訳）: 量子通信は、非古典的相関を利用して、効率的で無条件で情報交換を行う。 特に、量子テレポーテーションプロトコルは、事前に共有された量子絡み合いと古典的なフィードフォワード通信を用いることで、未知の量子状態の決定論的かつセキュアな転送を可能にする。 マイクロ波状態における量子テレポーテーションは、高温の遠隔量子演算のための重要なツールを提供し、超伝導回路による分散量子コンピューティングを可能にし、短距離でオープンな電子量子通信を容易にする可能性がある。 本稿では,連続可変状態に基づくマイクロ波アナログ量子テレポーテーションプロトコルの実用化シナリオについて考察する。 我々は, フィードフォワード損失とノイズがコヒーレント状態のテレポーテーション特性に及ぼす影響を理論的に解析し, 適切なフィードフォワードゲインによってこれらの不完全性が完全に補正可能であることを示す。 さらに、有限サイズのコードブックによる量子テレポーテーションと、コードブック構成の関数として修正された非閉鎖閾値を導出する。 最後に、公開チャネル攻撃による量子テレポーテーションのセキュリティを分析し、対応するセキュアな忠実度閾値が従来の非閉鎖値と大きく異なることを実証する。 本研究は, 量子通信プロトコルの汎用開発に寄与し, 特に, 現実的なマイクロ波ネットワークにおける量子テレポーテーションを, 堅牢かつ無条件でセキュアな通信に活用する可能性を示すものである。

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