論文の概要: Estimating the photon-number distribution of photonic channels with realistic devices and applications in photonic quantum information processing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.08419v2
• Date: Sat, 11 Sep 2021 03:05:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-11 00:15:20.854687
• Title: Estimating the photon-number distribution of photonic channels with realistic devices and applications in photonic quantum information processing
• Title（参考訳）: 現実的なデバイスを用いたフォトニックチャネルの光子数分布の推定とフォトニック量子情報処理への応用
• Authors: Emilien Lavie, Ignatius William Primaatmaja, Wen Yu Kon, Chao Wang, Charles Ci Wen Lim
• Abstract要約: 未知の光量子チャネルの入出力光子数分布を特徴付けることは、量子情報処理における多くの応用にとって重要な課題である。 標準光学素子を用いて未知の光チャネルの入出力光子数分布を厳密に結合する一般手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.549884936158282
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Characterising the input-output photon-number distribution of an unknown optical quantum channel is an important task for many applications in quantum information processing. Ideally, this would require deterministic photon-number sources and photon-number-resolving detectors, but these technologies are still work-in-progress. In this work, we propose a general method to rigorously bound the input-output photon number distribution of an unknown optical channel using standard optical devices such as coherent light sources and non-photon-number-resolving detectors/homodyne detectors. To demonstrate the broad utility of our method, we consider the security analysis of practical quantum key distribution systems based on calibrated single-photon detectors and an experimental proposal to implement time-correlated single photon counting technology using homodyne detectors instead of single-photon detectors.
• Abstract（参考訳）: 未知の光量子チャネルの入出力光子数分布を特徴付けることは、多くの量子情報処理において重要な課題である。 理想的には、これは決定論的光子数源と光子数分解検出器を必要とするが、これらの技術はまだ開発中である。 本研究では、コヒーレント光源や非光子数分解検出器/ホモダイン検出器などの標準光学素子を用いて、未知の光チャネルの入出力光数分布を厳密に束縛する方法を提案する。 本手法の広範な有用性を示すために, 校正された単一光子検出器に基づく実用的な量子鍵分布系のセキュリティ解析と, 単一光子検出器ではなくホモダイン検出器を用いた時間相関単一光子計数技術の実装に関する実験提案を行った。

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