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Quantum Information Processing
Erschienen in: Quantum Information Processing 8/2015

01.08.2015

W state generation by adding independent single photons

verfasst von: Jie-Ru Hu, Qing Lin

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 8/2015

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Abstract

In this paper, we present a simple scheme for adding independent single photons to the existed W state one by one, and then the size of W state will be expanded. Only one CNOT operation and one discrimination operation are enough for expanding \(n\)-photon W state to \((n+1)\)-photon W state, with the success probability \((n+1)/2n\). No single photons will be detected, and no more entangled resources are necessary. If further operations are performed, the success probability can be increased as considered. Moreover, with \(m\) CNOT operations and one complicate discrimination process, \(m\)-independent single photons can be added simultaneously.
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Literatur
1.
Bennett, C.H., Brassard, G., Crépeau, C., Jozsa, R., Peres, A., Wootters, W.K.: Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels. Phys. Rev. Lett. 70, 1895–1899 (1993)MathSciNetCrossRefADSMATH
2.
Scarani, V., Bechmann-Pasquinucci, H., Cerf, N.J., Duek, M., Ltkenhaus, N., Peev, M.: The security of practical quantum key distribution. Rev. Mod. Phys. 81, 1301–1350 (2009)CrossRefADS
3.
Nielsen, M.A., Chuang, I.L.: Quantum Computation and Quantum Information. CUP, Cambridge (2000)MATH
4.
Kok, P., Munro, W.J., Nemoto, K., Ralph, T.C., Dowling, J.P., Milburn, G.J.: Linear optical quantum computing with photonic qubits. Rev. Mod. Phys. 79, 135–174 (2007)CrossRefADS
5.
Greenberger, D.M., Horne, M., Zeilinger, A.: In: Kafatos, M. (ed.) Bell’s Theorem, Quantum Theory and Conceptions of the Universe, pp. 69–72. Kluwer, Dordrecht (1989)
6.
7.
Murao, M., Jonathan, D., Plenio, M.B., Vedral, V.: Quantum telecloning and multiparticle entanglement. Phys. Rev. A 59, 156–161 (1999)CrossRefADS
8.
D’Hondt, E., Panangaden, P.: The computational power of the W and GHZ states. Quantum Inf. Comput. 6, 173–183 (2006)MathSciNetMATH
9.
Joo, J., Lee, J., Jang, J., Park, Y.J.: Quantum secure communication via a W state. J. Korean Phys. Soc. 46, 763–768 (2005)
10.
Ng, H.T., Kim, K.: Quantum estimation of magnetic-field gradient using W-state. Opt. Commun. 331, 353–358 (2014)CrossRefADS
11.
Zou, X.B., Pahlke, K., Mathis, W.: Generation of an entangled four-photon W state. Phys. Rev. A 66, 044302 (2002)CrossRefADS
12.
Yamamoto, T., Tamaki, K., Koashi, M., Imoto, N.: Polarization-entangled W state using parametric down-conversion. Phys. Rev. A 66, 064301 (2002)CrossRefADS
13.
Li, Y., Kobayashi, T.: Four-photon W state using two-crystal geometry parametric down-conversion. Phys. Rev. A 70, 014301 (2004)CrossRefADS
14.
Shi, B.S., Tomita, A.: Creation of a polarization W state using optical fibre multiports. J. Mod. Opt. 52, 755–761 (2005)CrossRefADS
15.
Tashima, T., Özdemir, S.K., Yamamoto, T., Koashi, M., Imoto, N.: An elementary optical gate for expanding an entanglement web. Phys. Rev. A 77, 030302 (2008)CrossRefADS
16.
Gong, Y.X., Zou, X.B., Huang, Y.F., Guo, G.C.: Simple scheme for expanding a polarization-entangled W state adding one photon. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 42, 035503 (2013)CrossRefADSMATH
17.
Tashima, T., Özdemir, S.K., Yamamoto, T., Koashi, M., Imoto, N.: Local expansion of photonic W state using a polarization-dependent beamsplitter. New J. Phys. 11, 023024 (2009)CrossRefADS
18.
Ikuta, R., Tashima, T., Yamamoto, T., Koashi, M., Imoto, N.: Optimal local expansion of W states using linear optics and Fock states. Phys. Rev. A 83, 012314 (2011)CrossRefADS
19.
Eibl, M., Kiesel, N., Bourennane, M., Kurtsiefer, C., Weinfurter, H.: Experimental realization of a three-qubit entangled W state. Phys. Rev. Lett. 92, 077901 (2014)CrossRefADS
20.
Mikami, H., Li, Y., Fukuoka, K., Fukuoka, K., Kobayashi, T.: New high-efficiency source of a three-photon w state and its full characterization using quantum state tomography. Phys. Rev. Lett. 95, 150404 (2005)CrossRefADS
21.
Kiesel, N., Schmid, C., Tth, G., Solano, E., Weinfurter, H.: Experimental observation of four-photon entangled Dicke state with high fidelity. Phys. Rev. Lett. 98, 063604 (2007)CrossRefADS
22.
Tashima, T., Wakatsuki, T., Özdemir, S.K., Yamamoto, T., Koashi, M., Imoto, N.: Local transformation of two EPR photon pairs into a three-photon W state. Phys. Rev. Lett. 102, 130502 (2009)MathSciNetCrossRefADS
23.
Tashima, T., Kitano, T., Özdemir, S.K., Yamamoto, T., Koashi, M., Imoto, N.: Demonstration of local expansion toward large-scale entangled webs. Phys. Rev. Lett. 105, 210503 (2010)CrossRefADS
24.
Gräfe, M., Heilmann, R., Perez-Leijia, A., Keil, R., Dreisow, F., Heinrich, M., Moya-cessa, H., Nolte, S., Christodoulides, D.N., Szameit, A.: On-chip generation of high-order single-photon W-states. Nat. Photonics 8, 791–795 (2014)CrossRefADS
25.
Özdemir, S.K., Matsunaga, E., Tashima, T., Yamamoto, T., Koashi, M., Imoto, N.: An optical fusion gate for W-states. New J. Phys. 13, 103003 (2011)CrossRef
26.
Bugu, S., Yesilyurt, C., Ozaydin, F.: Enhancing the W-state quantum-network-fusion process with a single Fredkin gate. Phys. Rev. A 87, 032331 (2013)CrossRefADS
27.
Ozaydin, F., Bugu, S., Yesilyurt, C., Altintas, A.A., Tame, M., Özdemir, S.K.: Fusing multiple W states simultaneously with a Fredkin gate. Phys. Rev. A 89, 042311 (2014)CrossRefADS
28.
Yesilyurt, C., Bugu, S., Ozaydin, F.: An optical gate for simultaneous fusion of four photonic W or Bell states. Quantum Inf. Process. 12, 2965–2975 (2013)MathSciNetCrossRefADSMATH
29.
Lin, Q.: Efficient generation of multi-photon W state. Sci. Sin.-Phys. Mech. Astron. 42, 54–60 (2012). (in Chinese)CrossRef
30.
Barrett, S.D., Kok, P., Nemoto, K., Beausoleil, R.G., Munro, W.J., Spiller, T.P.: Symmetry analyzer for nondestructive bell-state detection using weak nonlinearities. Phys. Rev. A 71, 060302 (2005). (R)CrossRefADS
31.
Nemoto, K., Munro, W.J.: Nearly deterministic linear optical controlled-NOT gate. Phys. Rev. Lett. 93, 250502 (2004)CrossRefADS
32.
Pittman, T.B., Jacobs, B.C., Franson, J.D.: Probabilistic quantum logic operations using polarizing beam splitters. Phys. Rev. A 64, 062311 (2001)CrossRefADS
33.
Lin, Q., He, B.: Single-photon logic gates using minimal resources. Phys. Rev. A 80, 042310 (2009)CrossRefADSMATH
34.
Lin, Q., He, B., Bergou, J.A., Ren, Y.H.: Processing multiphoton states through operation on a single photon: methods and applications. Phys. Rev. A 80, 042311 (2009)CrossRefADS
35.
Lin, Q., He, B.: Efficient generation of universal two-dimensional cluster states with hybrid systems. Phys. Rev. A 82, 022331 (2010)CrossRefADS
36.
Lin, Q., He, B.: Weaving independently generated photons into an arbitrary graph state. Phys. Rev. A 84, 062312 (2011)CrossRefADS
37.
Han, X., Hu, S., Guo, Q., Wang, H.F., Zhang, S.: Effective scheme for W-state fusion with weak cross-Kerr nonlinearities. Quantum Inf. Process. (published online)
Metadaten
Titel
W state generation by adding independent single photons
verfasst von
Jie-Ru Hu
Qing Lin
Publikationsdatum
01.08.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 8/2015
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-015-1030-0

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