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包含最大纠缠混合态的纠缠纯化性能

量子物理 2024-09-05 v2

摘要

远距离量子系统之间的纠缠是实现量子通信的关键资源。该性质会受到外部因素的影响,并可通过采用高效的纠缠纯化协议来恢复。本文提出了一种基于两种纠缠双量子比特操作的纠缠纯化协议,以替代通常的受控非门(CNOT)。这些操作源于广义量子测量,可理解为正算子值测度(POVM)中的测量算子。此外,引入了核心协议的两种变体,并表明在某些场景下它们更为实用。从达到贝尔态的整体成功概率和可纯化态的数量两方面研究了协议的性能。基于秩二态,我们获得了成功概率的解析表达式,并通过数值计算将其扩展和细化到最大纠缠混合态(MEMS)的情况。我们还考虑了更一般的秩三态,以表明我们的方法通常比基于贝尔对角态的纯化协议更便利。最后,我们使用初始随机态测试了协议。在所有情况下,我们发现与基于CNOT的纯化协议相比,我们的方案具有更高的性能和更多的可纯化态数量。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.04226,
  title  = {Performance of entanglement purification including maximally entangled mixed states},
  author = {Juan Mauricio Torres and József Zsolt Bernád and Rocío Gómez-Rosas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04226},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 5 figures