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Quantum Information Processing

Entanglement purification of two-photon systems in multiple degrees of freedom

  • 01.07.2020
Erschienen in:
Verfasst von
Meiyu Wang
Fengli Yan
Ting Gao
Erschienen in
Quantum Information Processing | Ausgabe 7/2020

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Abstract

Wir präsentieren ein effizientes Hyperentanglement Purification Protocol (Hyper-EPP) für nichtlokale Zwei-Photonen-Systeme in drei Freiheitsgraden (DoFs), einschließlich der Polarisierung, des Time-Bin und des Spatial-Mode DoFs. Unser Hyper-EPP ist in zwei Schritten aufgebaut, wobei Polarisierung-Zeit-Raum-Paritätsprüfung mittels des Quanten-Nichtdemolition-Detektors bzw. SWAP-Gates angewandt wird. Mit diesem Hyper-EPP können die Bit-Flip-Fehler in den drei DoFs mit hoher Effizienz korrigiert werden. Die Implementierung unseres Hyper-EPP wird durch eine Kerr-übergreifende Nichtlinearität zwischen den Signalphotonen und einem kohärenten Zustand über Kerr-Medien unterstützt, der mit aktuellen Techniken erreicht werden könnte. Darüber hinaus werden einige derzeit verfügbare optische Elemente im Reinigungsprozess angewendet, die Möglichkeiten für die praktische Implementierung von Multiple-Fantum-Kommunikation in hoher Entfernung bieten.
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Titel
Entanglement purification of two-photon systems in multiple degrees of freedom
Verfasst von
Meiyu Wang
Fengli Yan
Ting Gao
Publikationsdatum
01.07.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 7/2020
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-020-02697-3
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