論文の概要: Topological robustness of orbital angular momentum entanglement in stochastic channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.10618v1
• Date: Wed, 11 Mar 2026 10:24:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-12 16:22:32.894337
• Title: Topological robustness of orbital angular momentum entanglement in stochastic channels
• Title（参考訳）: 確率チャネルにおける軌道角運動量絡みの位相ロバスト性
• Authors: Tatjana Kleine, Pedro Ornelas, Cade Peters, Zhenyu Guo, Bereneice Sephton, Isaac Nape, Yijie Shen, Andrew Forbes,
• Abstract要約: 軌道角運動量(OAM)絡み合いは、立方体と高次元ヒルベルト空間へのアクセスを与える。 このようなチャネルに対して頑健なOAM絡み合いから生じるトポロジの基盤となるものが存在することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0394593276162944
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Orbital angular momentum (OAM) entanglement gives access to multiple qubit and high dimensional Hilbert spaces, but is unfortunately susceptible to disturbance, decaying in real-world noisy channels. Here, we show there is an underlying topology arising from OAM entanglement that is robust to such channels, which we demonstrate using atmospheric turbulence -- exemplary of stochastic or chaotic media. Using a quantum channel with various turbulence strengths, we find the OAM topological observable preserved even though the OAM itself is shown to be highly sensitive to the turbulence. We show this is true for mixed states too, with the OAM topology intact even as the purity of the state decreases due to decoherence. Our work offers a new perspective on OAM entanglement preservation, and may easily be extended to other spatial bases, degrees of freedom, as well as complex channels, whether static or dynamic.
• Abstract（参考訳）: 軌道角運動量(OAM)の絡み合いは、複数の立方体と高次元ヒルベルト空間へのアクセスを与えるが、残念ながら乱れの影響を受け、実世界のノイズチャネルで崩壊する。 ここでは、OAMの絡み合いから生じるトポロジが、このようなチャネルに対して堅牢であることを示し、確率的またはカオス的なメディアの例を示す。 様々な乱流強度を持つ量子チャネルを用いて、OAM自体が乱流に非常に敏感であるにもかかわらず、OAMトポロジカル・オブザーバブルが保存されていることを発見した。 このことは混合状態にも当てはまり、OAMトポロジーはデコヒーレンスにより状態の純度が低下してもそのままである。 我々の研究は、OAMの絡み合いの保存に関する新しい視点を提供し、他の空間ベース、自由度、および静的でも動的でも複雑なチャネルに容易に拡張できるかもしれない。

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