载波辅助纠缠纯化
纠缠提纯作为量子网络的基本构建模块,通过局域操作和经典通信实现远距离节点间含噪纠缠态的纯化。其实用化面临多项技术挑战,包括量子态在量子存储器中的存储,以及对量子存储器内多份态副本执行相干量子操作。该工作提出一种基于量子通信的纠缠纯化协议——载波辅助纠缠纯化协议,仅需两个要素:i)各方共享单拷贝纠缠态的量子存储器;ii)各方间传输的单量子比特。研究表明,当单量子比特传输无噪声时,该协议可纯化各方共享的含噪纠缠态。当单量子比特传输存在噪声时,纯化效果取决于噪声量子比特信道的类型;该工作确定了协议适用的信道特征。通过噪声信道上的多量子比特传输,研究突破了该限制,并证明只要信道非纠缠破坏型(即不能构建为测量-重制备操作的信道),多载波量子比特协议通常可通过噪声量子比特信道实现纯化。该成果显著降低了蒸馏纠缠态所需的实验资源(如量子存储器和相干操作),使长距离纯纠缠态更接近实际应用。
