論文の概要: Optimized detection of high-dimensional entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.02217v3
- Date: Fri, 29 Oct 2021 03:11:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 07:32:59.137365
- Title: Optimized detection of high-dimensional entanglement
- Title（参考訳）: 高次元エンタングルメントの最適検出
- Authors: Xiao-Min Hu, Wen-Bo Xing, Yu Guo, Mirjam Weilenmann, Edgar A. Aguilar,
Xiaoqin Gao, Bi-Heng Liu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Zizhu
Wang and Miguel Navascu\'es
- Abstract要約: エンタングルメント検出は、量子情報処理における最も一般的なタスクの1つである。
本稿では,絡み検出のための最適テストを構築するための,高度に柔軟な自動手法を提案する。
我々は4次元フォトニック状態における2次元および3次元不規則な絡み合いを実験的に証明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6179087103822984
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement detection is one of the most conventional tasks in quantum
information processing. While most experimental demonstrations of
high-dimensional entanglement rely on fidelity-based witnesses, these are
powerless to detect entanglement within a large class of entangled quantum
states, the so-called unfaithful states. In this paper, we introduce a highly
flexible automated method to construct optimal tests for entanglement detection
given a bipartite target state of arbitrary dimension, faithful or unfaithful,
and a set of local measurement operators. By restricting the number or
complexity of the considered measurement settings, our method outputs the most
convenient protocol which can be implemented using a wide range of experimental
techniques such as photons, superconducting qudits, cold atoms or trapped ions.
With an experimental quantum optics setup that can prepare and measure
arbitrary high-dimensional mixed states, we implement some $3$-setting
protocols generated by our method. These protocols allow us to experimentally
certify 2- and 3-unfaithful entanglement in 4-dimensional photonic states, some
of which contain well above 50% of noise.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメント検出は、量子情報処理における最も一般的なタスクの1つである。
高次元の絡み合いの実験のほとんどは忠実性に基づく証人に依存しているが、それらは絡み合った量子状態(いわゆる不完全状態)の広いクラス内で絡み合いを検出するには無力である。
本稿では,任意の次元の2成分の目標状態,忠実性,不完全性,局所的測定演算子を与えられた絡み合い検出のための最適なテストを構築するための,高度に柔軟な自動化手法を提案する。
検討した測定条件の数や複雑さを制限することで、光子、超伝導クオード、低温原子、閉じ込められたイオンといった幅広い実験技術を用いて実装できる最も便利なプロトコルを出力する。
任意の高次元混合状態の調製と測定が可能な実験的量子光学装置を用いて,本手法により生成された約3ドルのプロトコルを実装した。
これらのプロトコルにより、4次元フォトニック状態における2-および3-不規則な絡み合いを実験的に証明することができる。
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