用于基于双光子四量子比特系统的高容量量子通信的忠实纠缠纯化
量子物理
2018-12-05 v3
摘要
由于光子系统的超纠缠在高容量量子网络中呈现出诸多独特机遇,超纠缠纯化协议(hyper-EPP)成为一项重要工作,且其完成质量近期备受关注。在此,我们提出首个针对两自由度(DOF)非局域双光子系统的忠实超纠缠纯化协议理论方案,通过为超编码光子构建若干保真度鲁棒的量子电路实现。借助该忠实超纠缠纯化协议,偏振和空间模式两个自由度中的比特翻转错误均可被高效纠正,并且原则上通过多轮执行超纠缠纯化协议可达到两自由度的最大超纠缠。此外,保真度鲁棒的量子电路、奇偶校验量子非破坏探测器和 SWAP 门使该超纠缠纯化协议忠实工作,因为来自实际散射的误差在这些量子电路中转化为可检测的失败而非保真度损失。进而,该超纠缠纯化协议可直接扩展至纯化在单一偏振或空间模式自由度纠缠的光子系统,以及偏振与多空间模式自由度超纠缠的光子系统。
引用
@article{arxiv.1802.00111,
title = {Faithful entanglement purification for high-capacity quantum communication with two-photon four-qubit systems},
author = {Guan-Yu Wang and Tao Li and Qing Ai and Ahmed Alsaedi and Tasawar Hayat and Fu-Guo Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.00111},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 8 figures