論文の概要: High-efficiency photonic GHZ measurements with linear optics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.41524v1
• Date: Fri, 30 Oct 2026 10:17:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-02 22:05:31.681226
• Title: High-efficiency photonic GHZ measurements with linear optics
• Title（参考訳）: 線形光学を用いた高効率フォトニックGHZ測定
• Abstract要約: 4モード干渉計に基づく高効率リニア光GHZ測定のファミリについて紹介する。 我々は、このユビキタスプリミティブに多体干渉を組み込むことにより、より効率的なエンタングリング操作をもたらすことを示す。 その結果,スケーラブルなフォトニック量子情報処理のための新しいプリミティブとして,高効率多体計測が確立された。
• 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: Probabilistic and destructive Bell-measurements, also known as fusions, constitute a fundamental primitive for photonic quantum technologies. These operations rely only on pairwise photonic interference, whereas the computational power of photonic quantum systems originates from many-body interference. Here, we introduce a family of high-efficiency linear-optical GHZ measurements based on four-mode interferometers and show that incorporating many-body interference into this ubiquitous primitive leads to more efficient entangling operations. For the four-photon case, the success probability is $9/32$, and adaptive variants ensure that unsuccessful events project onto useful stabilizer states. We further show that the approach naturally generalizes to larger GHZ measurements, yielding an exponentially higher success probability than previous linear-optical schemes. Finally, we demonstrate practical advantages for graph-state resource generation, entanglement distribution between remote spin-photon interfaces, and fusion-based quantum computing. Our results establish high-efficiency many-body measurements as a new primitive for scalable photonic quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 確率的および破壊的なベル測定(融合とも呼ばれる)は、フォトニック量子技術の基本的な原始である。 これらの演算はペアのフォトニック干渉にのみ依存するが、フォトニック量子系の計算力は多体干渉に由来する。 本稿では、4モード干渉計に基づく高効率線形光GHZ測定のファミリを紹介し、このユビキタスプリミティブに多体干渉を組み込むことにより、より効率的なエンタングリング動作を実現することを示す。 4光子の場合、成功確率は9/32$であり、適応的な変種は、失敗する事象が有用な安定化状態に投影されることを保証する。 さらに、この手法がより大きなGHZ測定に自然に一般化され、従来の線形光学方式よりも指数関数的に高い成功確率が得られることを示す。 最後に, グラフ状態資源生成, 遠隔スピン光子インタフェース間の絡み合い分布, 核融合型量子コンピューティングの実用的利点を示す。 その結果,スケーラブルなフォトニック量子情報処理のための新しいプリミティブとして,高効率多体計測が確立された。

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