論文の概要: Multipair-resilient entanglement swapping with complementary linear-optical measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.25211v1
• Date: Tue, 25 Aug 2026 23:04:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-27 14:15:15.488663
• Title: Multipair-resilient entanglement swapping with complementary linear-optical measurements
• Title（参考訳）: 相補的線形光学計測による多重対弾性絡み合わせ
• Abstract要約: マルチペアエミッションはエンタングルメントスワップにおける偽のヘラルドの主要な源である。 連続するスワップステーションが異なる測定を行えるようにすることで、カスケードネットワークがこの曖昧さを解消できることを示す。
• 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: Multipair emission is a principal source of false heralds in entanglement swapping with spontaneous parametric down-conversion sources. A conventional Bell-state measurement (BSM) cannot distinguish the desired arrival of one photon from each neighboring source from a mixed-polarization double emission by one source accompanied by vacuum from the other. We show that a cascaded network can resolve this ambiguity by allowing its successive swapping stations to perform different measurements. A direct-basis BSM rejects same-polarization double emissions, whereas a balanced equatorial analyzer, implemented by a four-mode Green Machine (GM), uses two-photon interference to reject mixed-polarization double emissions. At the same time, it recovers same-polarization inter-source events rejected by the BSM as resolved $φ$-type Bell heralds. Their rejection sets jointly cover both single-source two-photon classes while retaining contributions from both useful inter-source classes. We classify the passive four-mode, number-resolving analyzers satisfying this condition and identify the BSM and GM as canonical balanced representatives. Using a Gaussian-state analysis exact to all orders of multipair emission, we evaluate three-source BSM--GM and four-source BSM--GM--BSM Pure Bell Pair sources under coupling, detector, and channel loss. The three-source network suppresses the leading infidelity, while the four-source network heralds an exact Bell state in the lossless limit, a property that holds for every alternating BSM--GM chain with four or more sources. The fidelity advantage over source-count-matched all-BSM networks persists at every loss level studied, a single-channel rate advantage appears without multiplexing, and spectral multiplexing raises the Bell-pair delivery probability toward the asymptotically deterministic limit.
• Abstract（参考訳）: マルチペア・エミッションは、自発的なパラメトリックダウンコンバージョン源と交互に交換する際の偽のヘラルドの主要な源である。 従来のベル状態測定(BSM)では、隣り合う光源からの1つの光子の所望の到着を、真空を伴う1つの源による混合偏光二重放出と区別することはできない。 連続するスワップステーションが異なる測定を行えるようにすることで、カスケードネットワークがこの曖昧さを解消できることを示す。 一方、4モードグリーンマシン(GM)によって実装された平衡赤道解析器は、2光子干渉を用いて混合偏光二重放出を拒否する。 同時に、BSMによって拒否されたソース間の同一の分極イベントを、$φ$-type Bellヘラルドとして復元する。 彼らの拒絶セットは、両方の有用なソース間クラスからのコントリビューションを維持しながら、両方の単一ソースの2光子クラスを共同でカバーする。 我々は、この条件を満たす受動4モードの数値解法アナライザを分類し、BSMとGMを標準平衡代表として同定する。 マルチペアエミッションの全ての順序に正確なガウス状態解析を用いて, 結合, 検出器, チャネル損失下での3ソースBSM--GMと4ソースBSM--GM--BSM純ベルペアソースを評価した。 3ソースネットワークは、先頭の不忠実さを抑制する一方、4ソースネットワークは、4つ以上のソースを持つすべての交互BSM-GMチェーンを保持する特性であるロスレスリミットのベル状態を正確に宣言する。 ソースカウントマッチングされたオールBSMネットワークに対する忠実性優位性は、調査対象の損失レベル毎に持続し、単一チャネルレート優位性は多重化せずに現れ、スペクトル多重化は、漸近的に決定論的限界に向かってベルペア配信確率を上昇させる。

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