論文の概要: Theory and experiment for resource-efficient joint weak-measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.16389v2
• Date: Fri, 26 Nov 2021 21:34:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-06 03:40:45.658334
• Title: Theory and experiment for resource-efficient joint weak-measurement
• Title（参考訳）: 資源効率のよい接合弱測定の理論と実験
• Authors: Aldo C. Martinez-Becerril, Gabriel Bussi\`eres, Davor Curic, Lambert Giner, Raphael A.Abrahao, and Jeff S. Lundeen
• Abstract要約: 不整合可観測物は、文脈性や絡み合いのような量子物理学の柱を下敷きにする。 近年, 弱測定による関節計測が実験的に実証されている。 本研究では,可読化システムとして1つのDOFのみを用いて2つの不整合観測器の結合弱測定を行う手法を提案し,実験的に実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Incompatible observables underlie pillars of quantum physics such as contextuality and entanglement. The Heisenberg uncertainty principle is a fundamental limitation on the measurement of the product of incompatible observables, a `joint' measurement. However, recently a method using weak measurement has experimentally demonstrated joint measurement. This method [Lundeen, J. S., and Bamber, C. Phys. Rev. Lett. 108, 070402, 2012] delivers the standard expectation value of the product of observables, even if they are incompatible. A drawback of this method is that it requires coupling each observable to a distinct degree of freedom (DOF), i.e., a disjoint Hilbert space. Typically, this `read-out' system is an unused internal DOF of the measured particle. Unfortunately, one quickly runs out of internal DOFs, which limits the number of observables and types of measurements one can make. To address this limitation, we propose and experimentally demonstrate a technique to perform a joint weak-measurement of two incompatible observables using only one DOF as a read-out system. We apply our scheme to directly measure the density matrix of photon polarization states.
• Abstract（参考訳）: 非互換観測器は、文脈性や絡み合いなどの量子物理学の柱となる。 ハイゼンベルクの不確実性原理は、非互換可観測性の積、すなわち「ジョイント」測定の基本的な制限である。 しかし,近年,弱測定を用いた共同測定が実証されている。 この方法[Lundeen, J. S. and Bamber, C. Phys. Rev. Lett. 108, 070402, 2012]は、たとえ互換性がなくても、可観測物の製品の標準期待値を提供する。 この方法の欠点は、それぞれの観測可能な自由度(dof)への結合、すなわち非連結ヒルベルト空間が必要であることである。 通常、この「読み取り」システムは測定された粒子の未使用の内部DOFである。 残念なことに、内部のDOFが急速に枯渇し、観測可能な観測値の数や測定値の種類が制限される。 この制限に対処するために, 1つのdofのみを読み取り系として使用し, 2つの非互換可観測器の結合的弱測定を行う手法を提案し, 実証実験を行った。 我々は,光子偏光状態の密度行列を直接測定する手法を適用した。

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