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01.11.2020 | Ausgabe 11/2020

Quantum Information Processing 11/2020

W states fusion via polarization-dependent beam splitter

Zeitschrift:
Quantum Information Processing > Ausgabe 11/2020
Autoren:
Ke Li, Dongliang Zheng, Wangqiong Xu, Huibing Mao, Jiqing Wang
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Based on the polarization-dependent beam splitter (PDBS), we propose an optical scheme to fuse small-size polarization entangled W states into a large-scale W states. With the present scheme, two \(W_{m+n+t-2}\) states can be created from an n-qubit W state, an m-qubit W state and a t-qubit W state, and two \(W_{m+n+t+q-3}\) states can be generated from \(W_m\), \(W_n\), \(W_t\) and \(W_q\) states. In the previous fusion schemes, only one particle from each initial W state is allowed to enter the fusion mechanism, but with the progress of experimental technology, two particles can be extracted. In this case, the W states fusion of our scheme will be realized without any ancillary particles and controlled quantum gate. In addition, compared with the one target W state obtained in previous preparation schemes, our scheme can generate two large-scale W states, which effectively improve the success rate of generating target W state. The ability to generate two target W states makes our scheme have a distinct advantage in preparing W states with larger particle numbers. This preparation mechanism also can be generalized to the case of fusing more different or same particles W states.

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