論文の概要: Automated experimental design for high-probability entanglement generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.02721v1
• Date: Mon, 04 May 2026 15:20:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-05 20:33:50.37317
• Title: Automated experimental design for high-probability entanglement generation
• Title（参考訳）: 高確率エンタングルメント生成のための自動実験設計
• Authors: Carlos Ruiz-Gonzalez, Mario Krenn, Xuemei Gu,
• Abstract要約: 絡み合った光子は量子技術で広く使われている。 忠実性の追求において、絡み合いが成功する確率は非常に小さい。 本研究では,量子実験における忠実度と成功確率の両方を最適化する自動設計アルゴリズムを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19116784879310023
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entangled photons are widely used in quantum technologies. Many photonic experiments generate them with probabilistic photon-pair sources that can be modeled as squeeze operators. In practice, these sources are usually treated in the low-gain (perturbative) regime, keeping only the leading single-pair term and neglecting higher-order multi-pair emission events. In pursuit of fidelity, the probability of successful entanglement generation can become extremely small, a tradeoff often ignored. Here we develop an automated design algorithm for quantum experiments to optimize both fidelity and success probability while accounting for higher-order multi-pair emissions. Our discovery algorithm explores different design topologies subject to varying hardware constraints. It optimizes the source parameters to reduce undesired higher-order terms or even benefit from them. The experiments presented outperform previous proposals for widely used states, including heralded Bell states, W states, and NOON states, paving the way for more efficient photonic technologies.
• Abstract（参考訳）: 絡み合った光子は量子技術で広く使われている。 多くのフォトニック実験は、それらを確率的光子ペア源で生成し、圧縮作用素としてモデル化することができる。 実際には、これらのソースは通常低利得(摂動)体制で扱われ、主要な単一ペアの期間を保ち、高次のマルチペアのエミッションイベントを無視する。 忠実性の追求において、成功している絡み合いの発生確率は極めて小さくなり、トレードオフはしばしば無視される。 そこで我々は,高次マルチペアエミッションを考慮した量子実験のための自動設計アルゴリズムを開発し,忠実度と成功確率の両方を最適化する。 我々の発見アルゴリズムは、様々なハードウェア制約を受ける設計トポロジを探索する。 ソースパラメータを最適化して、望ましくない高次の項を減らしたり、それらから利益を得る。 実験では、ベル状態、W状態、NOON状態など、広く使われている状態に対する以前の提案よりも優れた性能を示し、より効率的なフォトニクス技術への道を開いた。

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