基于混合技术的光子量子比特确定性量子隐形传态
量子物理
2014-02-21 v1
摘要
量子隐形传态允许将任意（原则上未知的）量子态从发送方传输至空间上遥远的接收方，双方共享一个纠缠态并可以进行经典通信。它是许多量子通信和量子计算复杂协议的核心。为了在这些方案中实现飞行量子比特，光子是最佳选择，然而由于实验效率低下和限制，光子量子比特的隐形传态一直受到局限。主要劣势在于线性光学贝尔测量的根本概率性，以及当探测器无法分辨光子数时，需要破坏被传量子比特或衰减输入量子比特。在此，我们实验实现了光子量子比特的完全确定性、无条件量子隐形传态。关键要素是利用一种“混合”技术：对离散变量光子量子比特进行连续变量 (CV) 隐形传态。通过最优调节接收方的前馈增益，CV 隐形传态器表现为纯损耗通道，而基于单光子的输入双轨编码量子比特构成了针对振幅阻尼的量子纠错码，因此在大多数隐形传态事件中保持完全完好。这使得即使在不完美的 CV 纠缠态下也能实现忠实的量子比特传输：四个不同量子比特的整体传输保真度范围为 0.79 至 0.82，均超过了隐形传态的经典极限。此外，即使在纠缠度相对较低的情况下，量子比特的传输效率也远高于以往的实验，尽管是后选择性的（仅考虑量子比特子空间），但其保真度与先前报道的值相当。
引用
@article{arxiv.1402.4895,
title = {Deterministic quantum teleportation of photonic quantum bits by a hybrid technique},
author = {Shuntaro Takeda and Takahiro Mizuta and Maria Fuwa and Peter van Loock and Akira Furusawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.4895},
year = {2014}
}