Зплутані когерентні стани в телепортації
Анотація
У цій роботі ми розглянемо методи створення суперпозиції зплутаного когерентного стану з використанням поляризаційного розділювача пучка та нелінійності Керра. Ці когерентні стани мають багато привабливих рис і можуть бути використані в різних схемах. Зплутаність відноситься до суперпозиції багаточасткової системи і пояснює новий тип кореляцій між будь-якими двома підсистемами квантової системи, який не існує в класичній фізиці. У цій роботі йдеться про використання цiх станів у квантовiй телепортації, схемах відхилення зплутаності та заміна заплутування. Відхилення зплутаності та заміна заплутування відносяться до схеми, яка може зплутати ті частки, які ніколи раніше не взаємодіяли. У схемі зплутаності йдеться про дві пари зплутаного стану. Одна частка з кожної пари піддається виміру стану Белла. Це може призвести до відбиття у зплутаній парі двох інших часток, якi виходять, Квантова телепортація дво-режимних і трьох-режимних станiв також вивчається з ідеальною точністю. Також обговорюється мінімальна гарантована точність, яка визначається як мінімум точності для будь-якої невідомої квантової інформації про стани. Також показано, як рівень швидкості телепортації суперпозиції парних і непарних когерентних станів може бути збільшена з 50% до майже 100%. Схема, запропонована ван Енком і Хіротою, була модифікована Пракашем, Чандрою, Пракашем і Шівані у 2007 році. Ми виявили, що майже повна телепортація, відхілення та заміна можуть бути здійсненими шляхом простого відокремлення стану вакууму від парного стану. У цій роботі також йдеться про вплив декогерентності та шуму на ці стани, а також про вплив шуму на точність та мінімальну гарантовану точність. Також обговорюється, що ці схеми також можуть бути застосовані до процесу відхiлення зплутаності та заміни заплутування.
Завантаження
Посилання
P. Shukla, S.A. Kumar, and S. Kanwar, “Interaction of Light with matter: nonclassical phenomenon”, Physics and Chemistry of Solid State, 23(1), 5-15, 2022, https://doi.org/10.15330/pcss.23.1.5-15
E. Schrodinger, “An undulatory theory of the mechanics of atoms and molecules”, Phys. Rev. 28, 1049-1054 (1926), https://doi.org/10.1103/PhysRev.28.1049
R.J. Glauber, “The Quantum Theory of Optical Coherence”, Phys. Rev. 130, 2529-2536 (1963), https://doi.org/10.1103/PhysRev.130.2529
R.J. Glauber, “Coherent and Incoherent States of the Radiation Field”, Phys. Rev. 131, 2766-2772 (1963), https://doi.org/10.1103/PhysRev.131.2766
R.J. Glauber, In Quantum Optics and Electronics, edited by C. De Witt, A. Blandin and C. Cohen-Tanaudiji, (Gordon and Breach, New York, 1965)
V. Fock, „Verallgemeinerung und Lösung der Diracschen statistischen Gleichung“, Z. Phys. 49, 339-351 (1928), https://doi.org/10.1007/BF01337923
E.C.G. Sudarshan, “Equivalence of Semiclassical and Quantum Mechanical Descriptions of Statistical Light Beams”, Phys. Rev. Lett. 10, 277-286 (1963), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.10.277
D. Stoler, B.E.A. Saleh, and M.C. Teich, “Binomial States of the Quantized Radiation Field”, Opt. Acta, 32, 345 (1985), https://doi.org/10.1364/JOSAB.4.000185;
B. Yurke, and D. Stoler, “Generating Quantum Mechanical Supoerpositions of Macroscopically Distinguishable States via Amplitude Dispersion”, Phys. Rev. Lett. 57, 13-18 (1986), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.57.13
C.C. Gerry, “Generation of Schrodinger cats and entangled-coherent-states in the motion of a trapped ion by a dispersive interaction”, Phys. Rev. A, 55, 2479-2487 (1996), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.55.2478
K. Tara, G.S. Agarwal, and S. Chaturvedi, “Production of Schrodinger macroscopic quantum superposition states in a Kerr medium”, Phys. Rev. A, 47, 5024-5031 (1993), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.47.5024
C.C. Gerry, “Generation of optical macroscopic quantum superposition states via state reduction with a Mach-Zehnder interferometer containing a Kerr medium”, Phys. Rev. A, 59, 4095-4103 (1999), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.59.4095
M.S. Kim, and M. Paternostro, “Generation of a coherent superposition state on demand”, https://arxiv.org/abs/quant-ph/0510057
S.A. Kumar, H. Prakash, N. Chandra, and R. Prakash, “Production of Superposition of Coherent-states Using kerr Non-Linearity”, Springer Proceedings in Physics, 256, 117-126, (2020), https://doi.org/10.1007/978-981-15-8625-5_13
Shivani. A. Kumar, “Quantum teleportation of a tripartite entangled coherent state”, Modern Physics Letters A, 36 (31), 2150217-2150227, 2021, https://doi.org/10.1142/S0217732321502175
C.H. Bennett, G. Brassard, C. Crepeau, R. Jozsa, A. Peres, and W.K. Wootters, “Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels”, Phys. Rev. Lett. 70, 1895 (1993), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895
S.J. van Enk, and O. Hirota, “Entangled-coherent-states: Teleportation and decoherence”, Phys. Rev. A, 64, 022313 (2001), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.64.022313
X. Wang, “Quantum teleportation of entangled-coherent-states, Phys. Rev. A”, 64, 022302 (2001), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.64.022302
Parakh, A. “Quantum teleportation with one classical bit”, Scientific Reports, 12(1) 3392, (2022), https://doi.org/10.1038/s41598-022-06853-w
N.B. An, “Teleportation of coherent-state superpositions within a network”, Phys. Rev. A, 68, 022321-022329 (2003), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.68.022321
H.Y. Fan, and H.L. An, “New two-mode coherent-entangled state and its application”, J. Phys. A, 37, 10993-10997 (2004), https://doi.org/10.1088/0305-4470/37/45/017
M. Swathi, and B. Rudra, “An efficient approach for quantum entanglement purification”, International Journal of Quantum Information, 20(4), 225004, (2022), https://doi.org/doi:10.1142/S0219749922500046
S. Banerjee, A. Patel, and P. Panigrahi, “Minimum distance of the boundary of the set of PPT states from the maximally mixed state using the geometry of the positive semidefinite cone”, Quantum Inf. Process 18, 296 (2019). https://doi.org/10.1007/s11128-019-2411-6
C.X. Hua, G.J. Rong, N.J. Jun, and J.J. Ping, “Entanglement diversion andquantum teleportation of entangled-coherent-states”, Chinese Physics, 15, 488 (2006), https://doi.org/10.1088/1009-1963/15/3/006
M. Zukowski, A. Zeilinger, M.A. Horne, and A.K. Ekert. “Event-Ready-Detectors” Bell Experiment via Entanglement swapping Phys. Rev. Lett. 71, 4287-4295 (1993), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.71.4287
J.W. Pan, D. Bouwmeester, H. Weinfurter, and A. Zeilinger, “Experimental Entanglement Swapping: Entangling Photons That Never Interacted”, Phys. Rev. Lett. 80, 3891-3899 (1998), https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.80.3891
K.G. Paulson, and P.K. Panigrahi, “Tripartite non-maximally-entangled mixed states as a resource for optimally controlled quantum teleportation fidelity, Physical Review A, 100(5), 052325 (2019), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.052325
A. Zeilinger, M.A. Horne, H. Weinfurter, and M. Zukowski, “Three-Particle Entanglement from Two Entangled Pairs”, Phys. Rev. Lett. 78, 3031-3038 (1997), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3031
J. I. de Vicente, C. Spee, D. Sauerwein, and B. Kraus, “Entanglement manipulation of multipartite pure states with finite rounds of classical communication”, Phys. Rev. A 95, 012323 (2017), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.012323
S. Bose, V. Vedral, and P.L. Knight, “Multiparticle generalization of entanglement swapping”, Phys. Rev. A, 57, 822-831 (1998), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.57.822
S. Bose, V. Vedral, and P.L. Knight, “Purification via entanglement swapping and conserved entanglement”, Phys. Rev. A, 60, 194-201 (1999), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.60.194
H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, and Shivani, “Improving the teleportation of entangled-coherent-states”, Phys. Rev. A, 75, 044305-044315 (2007), https://doi.org/10.1103/PhysRevA.75.044305
H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, and Shivani, “Effect of decoherence on fidelity in teleportation using entangled-coherent-states”, Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 40(8), 1613–1626 (2007), https://doi.org/10.1088/0953-4075/40/8/012
H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, and Shivani, “Effect of decoherence on fidelity in teleportation of entangled-coherent-states”, International Journal of Quantum Information, 6(5), 1077–1092 (2008), https://doi.org/10.1142/S0219749908004213
H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, and S.A. Kumar, “Entanglement diversion between two pairs of entangled-coherent-states”, International Journal of Modern Physics B, 23(4), 585–595 (2009), https://doi.org/10.1142/S0217979209049930
H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, and Shivani, “Swapping between two pairs of nonorthogonal entangled-coherent-states”, International Journal of Modern Physics B, 23(8), 2083–2092 (2009), https://doi.org/10.1142/S0217979209052042
H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, and Shivani, “Almost perfect teleportation using 4-partite entangled states”, International Journal of Modern Physics B, 24(17), 3383–3394 (2010), https://doi.org/10.1142/S0217979210053367
H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, and S.A. Kumar, “Improving the entanglement diversion between two pairs of entangled-coherent-states”, International Journal of Modern Physics B, 24(17), 3331–3339 (2010), https://doi.org/10.1142/S0217979210053331
S.A. Kumar, in: International Conference on Fibre Optics and Photonics, OSA Technical Digest (online) (Optica Publishing Group, 2012), paper WPo.8, https://opg.optica.org/abstract.cfm?URI=Photonics-2012-WPo.8
S.A. Kumar, H. Prakash, N. Chandra, R. Prakash, “Noise in swapping between two pairs of non-orthogonal entangled-coherent-states”, Modern Physics Letters B, 27(3), 1350017 (2013), https://doi.org/10.1142/S0217984913500176
Авторське право (c) 2022 Шивані А Кумар, Шефалі Канвар, Праміла Шукла
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
