論文の概要: Self-testing mutually unbiased bases in higher dimensions with
space-division multiplexing optical fiber technology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.06784v1
- Date: Thu, 11 Jun 2020 20:09:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 00:19:14.813015
- Title: Self-testing mutually unbiased bases in higher dimensions with
space-division multiplexing optical fiber technology
- Title（参考訳）: 空間分割多重光ファイバー技術を用いた高次元自己試験非バイアス基底
- Authors: M\'at\'e Farkas, Nayda Guerrero, Jaime Cari\~ne, Gustavo Ca\~nas,
Gustavo Lima
- Abstract要約: 我々は,新しい量子デバイスの適切な機能を証明するために,自己検査プロトコルを適用できるかどうかを実験的に検討した。
我々の成果は、空間分割多重光ファイバーによる将来の量子研究の実践的関心事である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the device-independent quantum information approach, the implementation of
a given task can be self-tested solely from the recorded statistics and without
detailed models for the employed devices. Even though experimentally demanding,
it provides appealing verification schemes for advanced quantum technologies
that naturally fulfil the associated requirements. In this work, we
experimentally study whether self-testing protocols can be adopted to certify
the proper functioning of new quantum devices built with modern space-division
multiplexing optical fiber technology. Specifically, we consider the
prepare-and-measure protocol of M.~Farkas and J.~Kaniewski (Phys.~Rev.~A 99,
032316) for self-testing measurements corresponding to mutually unbiased bases
(MUBs) in a dimension $d>2$. In our scheme, the state preparation and
measurement stages are implemented with a multi-arm interferometer built with
new multi-core optical fibers and related components. Due to the high-overlap
of the interferometer's optical modes achieved with this technology, we are
able to reach the required visibilities for self-testing the implementation of
two four-dimensional MUBs. We also quantify two operational quantities of the
measurements: (i) the incompatibility robustness, connected to Bell violations,
and (ii) the randomness extractable from the outcomes. Since MUBs lie at the
core of several quantum information protocols, our results are of practical
interest for future quantum works relying on space-division multiplexing
optical fibers.
- Abstract（参考訳）: デバイス非依存の量子情報アプローチでは、特定のタスクの実装は、記録された統計データからのみ自己テストでき、採用するデバイスの詳細なモデルがない。
実験的に要求されるにもかかわらず、関連する要件を自然に満たす高度な量子技術に対する魅力的な検証スキームを提供する。
本研究では, 空間分割多重光ファイバー技術を用いた新しい量子デバイスの適切な機能を証明するために, 自己試験プロトコルを適用できるかどうかを実験的に検討する。
具体的には,M の準備・測定プロトコルについて考察する。
～FarkasとJ。
～Kaniewski (Phys.~Rev.~A 99, 032316) は、次元$d>2$の相互非バイアス基底(MUB)に対応する自己試験測度である。
本手法では,新しいマルチコア光ファイバーおよび関連部品を内蔵したマルチアーム干渉計を用いて,状態の調製と測定を行う。
この技術で達成された干渉計の光学モードの高オーバーラップにより、我々は2つの4次元mubの実装を自己テストするために必要なビジビティに到達できる。
また、測定の2つの操作量を定量化します。
(i)ベル違反と結びついた非互換性の堅牢性、及び
(ii)結果から抽出可能なランダム性。
mubは複数の量子情報プロトコルのコアにあるので、空間分割多重光ファイバーを応用した将来の量子研究に実用的関心が寄せられている。
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