論文の概要: Entanglement concentration of high-dimensional unknown partially entangled state

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.12338v1
• Date: Tue, 14 Apr 2026 06:22:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-15 19:11:32.280514
• Title: Entanglement concentration of high-dimensional unknown partially entangled state
• Title（参考訳）: 高次元未知部分絡み状態の絡み合い濃度
• Authors: Si-Qi Du, Guo-Zhu Song, Hai-Rui Wei,
• Abstract要約: 量子通信では、最大絡み合った状態は必然的に混合状態またはより絡み合った純粋な状態となる。 パラメータが未知の非局所高次元ベル状態に集中する普遍的スキームを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.764671395172401
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-dimensional quantum systems offer a number of advantages in larger information capacity, stronger noise resiliency, higher improved efficiency and accuracy over the qubit systems. In quantum communication the maximally entangled states will inevitably become mixed states or less-entangled pure states by the channel noise during the practical transmission or storage. We propose a universal scheme to concentrate nonlocal high-dimensional generalized Bell states with unknown parameters. After the cross-Kerr nonlinearities, $X$-quadrature homodyne measurements, and single-partite projection measurements are performed only at Bob's site, a two-qutrit maximally entangled Bell state can be distilled, while previous entanglement concentration protocols (ECPs) mostly focused on two-level qubit systems. The concentrated partially entangled qubit states, reserved as the by-product are the fascinating resources for some quantum information processing tasks. Moreover, single-qutrit projection measurement, the key ingredient for our ECP with unknown parameters, are completed by using linear optical elements. Additionally, linear optical high-dimensional ECP with known parameters are also designed.
• Abstract（参考訳）: 高次元量子システムは、より大きな情報容量、強い雑音耐性、量子ビットシステムよりも高い効率と精度で多くの利点を提供する。 量子通信において、最大絡み合った状態は、必然的に、実際の伝送または貯蔵中にチャネルノイズによって混合状態またはより絡み合った純粋な状態になる。 非局所な高次元のベル状態に未知のパラメータを集中させる普遍的スキームを提案する。 クロスカー非線形性、$X$クアッドラーチャー・ホモダイン測定、シングルパーティイト・プロジェクション測定はボブのサイトでのみ行われるが、2キュートリットの最大エンタングルドベル状態は蒸留可能であり、以前のエンタングルメント濃縮プロトコル(ECP)は2レベル量子ビット系に主に焦点を置いていた。 副産物として保留されている部分絡み合った量子ビット状態は、いくつかの量子情報処理タスクにとって魅力的な資源である。 さらに、線形光学素子を用いて、パラメータが未知のECPの主要成分である単一量子射影測定を完了した。 また、既知のパラメータを持つ線形光高次元ECPも設計されている。

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