Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Quantum Information Processing
Erschienen in: Quantum Information Processing 1/2021

01.01.2021

Bidirectional teleportation for underwater quantum communications

verfasst von: Mario Mastriani, Sundaraja Sitharama Iyengar, K. J. Latesh Kumar

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 1/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this work, we evaluate the performance of a bidirectional teleportation protocol on an IBM Q Experience quantum processor of six or more qubits. Moreover, we analyze the viability in the implementation of the mentioned protocol in a configuration composed by two submerged nuclear submarines on opposite sides of the ocean and a satellite that generates and distributes entangled pairs, and transmits optical bits of disambiguation to those buoys located on the sea surface, and associated to those submerged submarines. The results of the implementations on a 16-qubits Melbourne IBM Q processor turned out to be extremely satisfactory with a low margin of error considering that this processor does not belong to the Premium family of IBM Q, which implies a high presence of decoherence and sensitivity to flip errors even in few-gate quantum circuits.
Vorheriger Artikel Quantum image edge detection using improved Sobel mask based on NEQR
Nächster Artikel Three-level quantum image encryption based on Arnold transform and logistic map

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Bennett, C.H., et al.: Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels. Phys. Rev. Lett. 70, 1895 (1993)ADSMathSciNetCrossRef
2.
Bouwmeester, D., et al.: Experimental quantum teleportation. Nature 390, 575–579 (1997)ADSCrossRef
3.
Bouwmeester, B.D., et al.: Experimental quantum teleportation. Philos. Trans. R. Soc. Lond. A 356, 1733–1737 (1998)ADSCrossRef
4.
Boschi, D., et al.: Experimental realization of teleporting an unknown pure quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels. Phys. Rev. Lett. 80, 1121 (1998)ADSMathSciNetCrossRef
5.
Kurucz, Z., Koniorczyk, Z., Janszky, J.: Teleportation with partially entangled states. Fortschr. Phys. 49(10–11), 1019–1025 (2001)MathSciNetCrossRef
6.
Furusawa, A., van Loock, P.: Quantum Teleportation and Entanglement: A Hybrid Approach to Optical Quantum Information Processing. Wyley-VCH, Weinheim (2011)CrossRef
7.
8.
Tarantino, S., et al. Feasibility of quantum communications in aquatic scenarios. Optik, 164639 (2020)
9.
Arnon, S., et al.: Non-line-of-sight underwater optical wireless communication network. J. Opt. Soc. Am. A 26, 3 (2009)
10.
Bouchard, F., et al.: Quantum cryptography with twisted photons through an outdoor underwater channel. Opt. Express 26(17), 22563–22573 (2018)ADSCrossRef
11.
Bennett, C.H., Brassard, G. Quantum cryptography: public key distribution and coin tossing. In: Proceedings of IEEE International Conference on Computing System Signal Process. Bangalore, India 175, 8 (1984)
12.
13.
14.
Nielsen, M.A., Chuang, I.L.: Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, Cambridge (2004)MATH
15.
Kaye, P., Laflamme, R., Mosca, M.: An Introduction to Quantum Computing. Oxford University Press, Oxford (2004)MATH
16.
Stolze, J., Suter, D.: Quantum Computing: A Short Course from Theory to Experiment. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim (2007)MATH
17.
Busch, P., Lahti, P., Pellonpää, J.P., Ylinen, K.: Quantum Measurement. Springer, New York (2016)CrossRef
18.
Schlosshauer, M.: Decoherence, the measurement problem, and interpretations of quantum mechanics. Rev. Mod. Phys. 76(4), 1267–1305 (2005)ADSCrossRef
19.
Nakahara, M., Ohmi, T.: Quantum Computing: From Linear Algebra to Physical Realizations. CRC Press, Boca Raton (2008)CrossRef
20.
Kollmitzer, C., Pivk, M. (eds.): Lecture Notes in Physics 797: Applied Quantum Cryptography. Springer, Heidelberg (2010)
21.
22.
23.
Zhou, R.-G., et al.: Asymmetric bidirectional controlled teleportation by using nine-qubit entangled state in noisy environment. IEEE Access 7, 75247–75264 (2019)CrossRef
24.
Chen, J., et al.: Bidirectional quantum teleportation by using a four-qubit GHZ state and two bell states. IEEE Access 8, 28925–28933 (2020)CrossRef
25.
Yang, G., et al.: Bidirectional multi-qubit quantum teleportation in noisy channel aided with weak measurement. Chin. Phys. B 26(4), 040305 (2017)ADSCrossRef
26.
Liao, C., et al.: Bidirectional quantum teleportation controlled by single-qutrit state. Acta Photon. Sin. 26(5), 0527002 (2017)CrossRef
27.
Audretsch, J.: Entangled Systems: New Directions in Quantum Physics. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., Weinheim (2007)CrossRef
28.
Jaeger, G.: Entanglement, information, and the interpretation of quantum mechanics. In: The Frontiers Collection, Springer-Verlag. Berlin, Germany (2009)
29.
30.
Ren, J., et al.: Ground-to-satellite quantum teleportation. Nature 549, 70–73 (2017)ADSCrossRef
31.
32.
33.
Boone, K., et al.: Entanglement over global distances via quantum repeaters with satellite links. Phys. Rev. A 91(5), 052325 (2015)ADSCrossRef
34.
Liao, S.K., et al.: Satellite-to-ground quantum key distribution. Nature 549, 43–47 (2017)ADSCrossRef
35.
Hasegawa, Y., et al.: Experimental time-reversed adaptive Bell measurement towards all-photonic quantum repeaters. Nat. Commun. 10, 378 (2019)ADSCrossRef
36.
37.
Rose, T.S., et al.: Optical communications downlink from a lowearth orbiting 15U CubeSat. Opt. Express 27(17), 24382–24392 (2019)ADSCrossRef
38.
39.
40.
Piazzolla, S.: Atmospheric channel. In: Hemmati, H. (ed.) Near-Earth Laser Communications, 2nd edn, pp. 237–270. CRC Press, Boca Raton (2020)
41.
42.
Floreano, D., Wood, R.J.: Science, technology and the future of small autonomous drones. Nature 521, 460–466 (2015)ADSCrossRef
43.
Kumar, V., Michael, N.: Opportunities and challenges with autonomous micro aerial vehicles. Int. J. Robot. Res. 31, 1279–1291 (2012)CrossRef
44.
45.
Hofmann, H. F., Ide, T., Kobayashi, T., Furusawa, A.: Fidelity and information in the quantum teleportation of continuous variables. Preprint arXiv:​0003053 (2000)
46.
47.
Żukowski, M., et al.: Event-ready-detectors bell experiment via entanglement swapping. Phys. Rev. Lett. 71, 4287–4290 (1993)ADSCrossRef
48.
Pan, J.-W., et al.: Experimental entanglement swapping: entangling photons that never interacted. Phys. Rev. Lett. 80, 3891–3894 (1998)ADSMathSciNetCrossRef
49.
Jennewein, T., et al.: Experimental nonlocality proof of quantum teleportation and entanglement swapping. Phys. Rev. Lett. 88, 017903 (2001)ADSCrossRef
50.
Tsujimoto, Y., et al.: High-fidelity entanglement swapping and generation of three-qubit GHZ state using asynchronous telecom photon pair sources. Sci. Rep. 8, 1446 (2018)ADSCrossRef
51.
Jin, R.-B., et al.: Highly efficient entanglement swapping and teleportation at telecom wavelength. Sci. Rep. 5, 9333 (2015)CrossRef
52.
Schmid, C., et al.: Quantum teleportation and entanglement swapping with linear optics logic gates. New J. Phys. 11, 033008 (2009)ADSCrossRef
53.
de Riedmatten, H., et al.: Long-distance entanglement swapping with photons from separated sources. Phys. Rev. A 71, 050302 (2005)CrossRef
54.
Dür, W., Lamprecht, R., Heusler, S.: Towards a quantum internet. Eur. J. Phys. 38, 043001 (2017)CrossRef
55.
56.
Gyongyosi, L., Imre, S.: Entanglement accessibility measures for the quantum internet. Quant. Inf. Process. 19, 115 (2020)ADSMathSciNetCrossRef
57.
58.
Metadaten
Titel
Bidirectional teleportation for underwater quantum communications
verfasst von
Mario Mastriani
Sundaraja Sitharama Iyengar
K. J. Latesh Kumar
Publikationsdatum
01.01.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 1/2021
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-020-02970-5

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2021

Quantum Information Processing 1/2021 Zur Ausgabe

OriginalPaper

Quantum codes do not fix isotropic errors

OriginalPaper

Qutrit-based semi-quantum key distribution protocol

OriginalPaper

Single-photon transport in waveguides chirally coupled to atoms

OriginalPaper

Locally distinguishable maximally entangled states by two-way LOCC

OriginalPaper

Genuine secret-sharing states

OriginalPaper

Bidirectional teleportation using coherent states

Neuer Inhalt

    Bildnachweise