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生成多光子类W态以实现完美的量子隐形传态和超稠密编码。 (英语) Zbl 1348.81094号

摘要:多体纠缠的一个有趣方面是,对于完美隐形传态和超稠密编码,需要的不是最大纠缠W态,而是一类特殊的非最大纠缠类W态。因此,有效制备此类类W态在量子通信中具有重要意义,而量子通信的研究还没有W态的制备那么多。本文提出了一种简单的光学方案,通过融合两个类W态或用辅助光子扩展类W态来高效制备大规模偏振纠缠类W态。我们的方案还可以通过融合或扩展W态甚至类W态来生成大规模W态。成本分析表明,在产生大规模W态时,与最大纠缠W态相比,非最大纠缠类W态的融合机制具有更高的效率。我们的方案还可以开始与贝尔态的融合或扩展,它由一个偏振相关的分束器、两个偏振分束器和光子探测器组成。我们的方案不需要辅助光子或受控门来操作,可以用当前的光子学技术来实现,我们相信它可以在多体环境下实现量子隐形传态和超稠密编码。

理学硕士:

81页40页 量子相干、纠缠、量子关联
81版本80 量子光学
81页第45页 量子信息、通信、网络(量子理论方面)
第81页第15页 量子测量理论、态操作、态准备
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参考文献:

[1] Bennett,C.H.,Brassard,G.,Crepeau,C.,Jozsa,R.,Peres,A.,Wooters,W.K.:通过双经典和Einstein-Poolsky-Rosen信道传送未知量子态。物理学。修订稿。70(13), 1895-1899 (1993) ·Zbl 1051.81505号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.70.1895
[2] Bennett,C.H.,Wiesner,S.:通过Einstein-Poolsky-Rosen态上的单粒子和双粒子算符进行通信。物理学。修订稿。69(20), 2881-2884 (1992) ·Zbl 0968.81506号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.69.2881
[3] Bouwmeester,D.,Pan,J.W.,Mattle,K.,Eibl,M.,Weinfurter,H.,Zeilinger,A.:实验量子隐形传态。《自然》390(11),575-579(1997)·Zbl 1369.81006号 ·doi:10.1038/37539
[4] Sheng,Y.B.,Deng,F.G.,Long,G.L.:量子通信的完全超相干Bell态分析。物理学。修订版A 82(3),032318(2010)·doi:10.1103/PhysRevA.82.032318
[5] Wang,X.L.,Cai,X.D.,Su,Z.E.,Chen,M.C.,Wu,D.,Li,L.,Liu,N.L.,Lu,C.Y.,Pan,J.W.:单光子的多自由度量子隐形传态。《自然》518(7540),516-519(2015)·doi:10.1038/nature14246
[6] Zeng,B.,Liu,X.S.,Li,Y.S.,Long,G.L.:高维多粒子类猫态隐形传态。Commun公司。理论。物理学。38(5), 537-540 (2002) ·Zbl 1267.81082号 ·doi:10.1088/0253-6102/38/5/537
[7] Shang,T.,Du,G.,Liu,J.W.:基于量子隐形传态的机会主义量子网络编码。量子信息处理。15(4), 1743-1763 (2016) ·Zbl 1338.81109号 ·doi:10.1007/s11128-015-1219-2
[8] Kao,S.H.,Chen,Y.T.,Tsai,ChW,Hwang,T.:具有远程旋转的多控制量子隐形传态及其应用。量子信息处理。14(12), 4615-4629 (2015) ·Zbl 1333.81078号 ·doi:10.1007/s11128-015-1154-2
[9] Liu,X.S.,Long,G.L.,Tong,D.M.,Li,F.:多方超稠密编码的一般方案。物理学。修订版A 65(2),022304(2002)·doi:10.1103/PhysRevA.65.022304
[10] Agrawal,P.,Pati,A.K.:概率量子隐形传态。物理学。莱特。A 305(1-2),12-17(2002)·兹比尔1001.81003 ·doi:10.1016/S0375-9601(02)01383-X
[11] Pati,A.K.,Agrawal,P.:概率隐形传态和量子操作。J.选项。B量子半类。选择。6(8),S844-S848(2004)·doi:10.1088/1464-4266/6/8/034
[12] Hausladen,P.,Jozsa,R.,Schumacher,B.,Westmoreland,M.,Wootters,W.K.:量子信道的经典信息容量。物理学。修订版A 54(3),1869-1876(1996)·doi:10.1103/PhysRevA.54.1869
[13] Hao,J.C.,Li,C.F.,Guo,G.C.:概率密集编码和隐形传态。物理学。莱特。A 278(3),113-117(2000)·doi:10.1016/S0375-9601(00)00764-7
[14] Pati,A.K.,Parashar,P.,Agrawal,P.:概率超稠密编码。物理学。修订版A 72(1),012329(2005)·doi:10.1103/PhysRevA.72.012329
[15] Bennett,C.H.,Popescu,S.,Rohrlich,D.,Smolin,J.A.,Thapliyal,A.V.:多部分纯态纠缠的精确和渐近测度。物理学。版本A 63(1),012307(2000)·doi:10.1103/PhysRevA.63.012307
[16] Yu,N.,Guo,C.,Duan,R.:通过随机局部操作和经典通信以接近统一的速率从Greenberger-Horne-Zeilinger态获得W态。物理学。修订稿。112(16), 160401 (2014) ·doi:10.1103/PhysRevLett.112.160401
[17] Vrana,P.,Christandl,M.,Math,J.:W和GHZ态之间的渐近纠缠变换。数学杂志。物理学。56(2), 022204 (2015) ·Zbl 1345.81015号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.4908106
[18] D’Hondt,E.,Panangaden,P.:W和GHZ状态的计算能力。量子信息计算。6(2), 173-183 (2006) ·Zbl 1152.81703号
[19] Tashima,T.、Ozdemir,S.K.、Yamamoto,T.,Koashi,M.、Imoto,N.:使用偏振相关分束器对光子W态进行局部扩展。新J.Phys。11(2), 023024 (2009) ·Zbl 1191.81040号 ·doi:10.1088/1367-2630/11/2/023024
[20] Ozdemir,S.K.、Matsunaga,E.、Tashima,T.、Yamamoto,T.,Koashi,M.、Imoto,N.:W态的光学聚变门。新J.Phys。13(10), 103003 (2011) ·doi:10.1088/1367-2630/13/10/103003
[21] Xu,W.H.,Zhao,X.,Long,G.L.:通过联合测量高效生成多光子W态。掠夺。自然科学。18(1), 119-122 (2008) ·doi:10.1016/j.pnsc.2007.05.001
[22] Huang,X.B.,Zhong,Z.R.,Chen,Y.H.:通过无跃迁量子驱动在耦合腔中产生多原子纠缠态。量子信息处理。14(12), 4475-4492 (2015) ·Zbl 1333.81030号 ·doi:10.1007/s11128-015-1138-2
[23] Luo,M.X.,Deng,Y.,Li,H.R.,Wang,X.J.:光学微腔中量子点辅助的N原子GHZ态和\[2^N\]N原子W态的生成。量子信息处理。14(10), 3661-3676 (2015) ·Zbl 1327.81053号 ·doi:10.1007/s11128-015-1087-9
[24] Hu,J.R.,Lin,Q.:通过添加独立的单光子产生W态。量子信息处理。14(8), 2847-2860 (2015) ·Zbl 1327.81044号 ·doi:10.1007/s11128-015-1030-0
[25] Wu,Y.L.,Li,S.J.,Ge,W.,Xu,Z.X.,Tian,L.,Wang,H.:冷原子系综中偏振纠缠光子对的产生。科学。牛市。61(4), 302-306 (2016) ·doi:10.1007/s11434-015-0985-7
[26] Li,T.C.,Yin,Z.Q.:微生物在机电振荡器上的量子叠加、纠缠和态隐形传态。科学。牛市。61(2), 163-171 (2016) ·doi:10.1007/s11434-015-0990-x
[27] Sheng,Y.B.,Pan,J.,Guo,R.,Zhou,L.,Wang,L.:具有不同奇偶校验门的有效N粒子W态浓度。科学。中国物理。机械。阿童木。58(6), 60301-060301 (2015) ·doi:10.1007/s11433-015-5672-9
[28] Heilmann,R.,Gräfe,M.,Nolte,S.,Szameit,A.:用于产生高阶W态的新型集成量子电路及其高精度表征。科学。牛市。60(1), 96-100 (2015) ·doi:10.1007/s11434-014-0688-5
[29] Flamini,F.,Magrini,L.,Rab,A.S.,Spagnolo,N.,D'Ambrosio,V.,Mataloni,P.,Sciarrino,F..,Zandrini,T.,Crespi,A.,Ramponi,R.,Osellame,R.:飞秒激光微加工在电信波长下的热重配置量子光子电路。光科学。申请。4(20),e354(2015)·doi:10.1038/lsa.2015.127
[30] Shukla,C.、Banerjee,A.、Pathak,A.:在猫态、类GHZ态和九类4比特纠缠态中实现纠缠集中的协议和量子电路。量子信息处理。14(6), 2077-2099 (2015) ·Zbl 1317.81037号 ·doi:10.1007/s11128-015-0948-6
[31] Chen,A.X.,Deng,L.:不相同粒子W和类W态的产生方案及其在隐形传态中的应用。量子信息处理。6(4), 221-228 (2007) ·Zbl 1134.81326号 ·doi:10.1007/s11128-007-0054-5
[32] 杜尔,W.,维达尔,G.,西拉克,J.I.:三个量子比特可以以两种不等价的方式纠缠。物理学。修订版A 62(6),062314(2000)·doi:10.1103/PhysRevA.62.062314
[33] 杜尔,W。:多体纠缠,对粒子的处置具有鲁棒性。物理学。修订版A 63(2),020303(R)(2001)·doi:10.1103/PhysRevA.63.020303
[34] Greenberger,D.M.,Horne,M.,Shimony,A.,Zeilinger,A.:没有不等式的Bells定理。美国物理学杂志。58(12), 1131-1143 (1990) ·Zbl 0948.81511号 ·数字对象标识代码:10.1119/1.16243
[35] Yesilyurt,C.,Bugu,S.,Ozaydin,F.:四个光子W或Bell态同时融合的光学门。量子信息处理。12(9), 2965-2975 (2013) ·Zbl 1273.81042号 ·doi:10.1007/s11128-013-0578-9
[36] Bugu,S.、Yesilyurt,C.、Ozaydin,F.:用单个Fredkin门增强W态量子网络融合过程。物理学。版本A 87(3),032331(2013)·doi:10.1103/PhysRevA.87.032331
[37] Ozaydin,F.、Bugu,S.、Yesilyurt,C.、Altintas,A.A.、Tame,M.、Ozdemir,S.K.:用Fredkin门同时融合多个W态。物理学。版本A 89(4),042311(2014)·doi:10.1103/PhysRevA.89.042311
[38] Ozaydin,F.:相位阻尼破坏W态的量子Fisher信息。物理学。莱特。A 378(43),3161-3164(2014)·Zbl 1343.81053号 ·doi:10.1016/j.physleta.2014.08.035
[39] Ozaydin,F.,Yesilyurt,C.,Altintas,A.A.,Bugu,S.,Erol,V.:W态双分割的量子费希尔信息。物理学报。波隆。A 127(4),1233-1235(2015)·doi:10.12693/APhysPolA.127.1233
[40] Yesilyurt,C.,Bugu,S.,Diker,F.,Altintas,A.A.,Ozay-din,F.:确定创建四部分W态的光学装置。物理学报。波隆。A 127(4),1230-1232(2015)·doi:10.12693/APhysPolA.127.1230
[41] Zang,X.P.,Yang,M.,Ozaydin,F.,Song,W.,Cao,Z.L.:通过基于光-物质界面的融合机制生成多原子纠缠W态。科学。代表5,16245(2015)·doi:10.1038/srep16245
[42] Dag,C.B.,Mustecaplioglu,O.E.:量子热化的量子相干分类。arXiv:1507.08136(2015)
[43] Yesilyurt,C.:W州的决定性局部扩张。arXiv:1602.04166(2016)
[44] Sheng,Y.B.,Zhou,L.,Zhao,S.M.:任意W态的有效两步纠缠浓度。物理学。修订版A 85(4),042302(2012)·doi:10.1103/PhysRevA.85.042302
[45] Sheng,Y.B.,Zhou,L.:使用量子点和光学微腔的高效W态纠缠浓度。J.选项。《美国社会学杂志》30(3),678-686(2013)·doi:10.364/JOSAB.30.000678
[46] Zang,X.P.,Yang,M.,Song,W.,Cao,Z.L.:腔QED中纠缠相干W和GHZ态的融合。选择。Commun公司。370, 168-171 (2016) ·doi:10.1016/j.optcom.2016.03.014
[47] Gorbachev,V.N.,Rodichkina,A.A.,Trubilko,A.I.:关于从原子系综制备纠缠W态。物理学。莱特。A 310(5-6),339-343(2003)·Zbl 1098.81736号 ·doi:10.1016/S0375-9601(03)00404-3
[48] Joo,J.,Park,Y.J.,Oh,S.,Kim,J.:通过W态的量子隐形传态。新J.Phys。5(1), 136 (2003) ·doi:10.1088/1367-2630/5/136
[49] Agrawal,P.,Pati,A.K.:完美的隐形传送和W态超密集编码。物理学。修订版A 74(6),062320(2006)·doi:10.1103/PhysRevA.74.062320
[50] 戈尔巴乔夫,V.N.,特鲁比尔科,A.I.,罗迪奇基纳,A.A.,日利巴,A.I.:W类状态是否适合远程传送?物理学。莱特。A 314(4),267-271(2003)·Zbl 1073.81550号 ·doi:10.1016/S0375-9601(03)00906-X
[51] Li,L.Z.,Qiu,D.W.:W类状态是完美隐形传态和超稠密编码的共享资源。《物理学杂志》。数学。理论。40(35), 10871-10885 (2007) ·Zbl 1123.81329号 ·doi:10.1088/1751-8113/40/35/010
[52] 李,K,杨,M,杨,Q,曹,Z.L.:光学系统中类W态的融合。激光物理。26(2), 025203 (2016) ·doi:10.1088/1054-660X/26/2/025203
[53] Tashima,T,Wakatsuki,T,Ozdemir,S.K.,Yamamoto,T,Koashi,M.,Imoto,N.:将两个爱因斯坦-波尔斯基-洛森光子对局部变换为三光子W态。物理学。修订稿。102(13), 130502 (2009) ·Zbl 1191.81040号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.102.130502
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