論文の概要: Bayesian tomography of high-dimensional on-chip biphoton frequency combs
with randomized measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.04124v2
- Date: Mon, 24 Jan 2022 14:20:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 23:38:39.329419
- Title: Bayesian tomography of high-dimensional on-chip biphoton frequency combs
with randomized measurements
- Title（参考訳）: ランダム化測定による高次元オンチップバイフォトン周波数コムのベイズトモグラフィ
- Authors: Hsuan-Hao Lu, Karthik V. Myilswamy, Ryan S. Bennink, Suparna Seshadri,
Mohammed S. Alshaykh, Junqiu Liu, Tobias J. Kippenberg, Daniel E. Leaird,
Andrew M. Weiner, Joseph M. Lukens
- Abstract要約: パルス整形器と電気光学位相変調器(EOM)を用いて、所定の方法で混合するのではなくランダムな操作を行う新しい解を提案する。
オンチップSi$_3$N$_4$マイクロリング共振器(MRR)から生成したBFCのフル密度行列を、2量子ヒルベルト空間の最大8倍の時間で再構成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20315704654772418
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Owing in large part to the advent of integrated biphoton frequency combs
(BFCs), recent years have witnessed increased attention to quantum information
processing in the frequency domain for its inherent high dimensionality and
entanglement compatible with fiber-optic networks. Quantum state tomography
(QST) of such states, however, has required complex and precise engineering of
active frequency mixing operations, which are difficult to scale. To address
these limitations, we propose a novel solution that employs a pulse shaper and
electro-optic phase modulator (EOM) to perform random operations instead of
mixing in a prescribed manner. We successfully verify the entanglement and
reconstruct the full density matrix of BFCs generated from an on-chip
Si$_{3}$N$_{4}$ microring resonator(MRR) in up to an $8\times8$-dimensional
two-qudit Hilbert space, the highest dimension to date for frequency bins. More
generally, our employed Bayesian statistical model can be tailored to a variety
of quantum systems with restricted measurement capabilities, forming an
opportunistic tomographic framework that utilizes all available data in an
optimal way.
- Abstract（参考訳）: 近年、統合二光子周波数コム(BFC)の出現により、周波数領域における量子情報処理への注目が高まり、その固有な高次元性と光ファイバーネットワークとの絡み合いが高まっている。
しかし、そのような状態の量子状態トモグラフィー(qst)は、スケールが難しい能動周波数混合演算の複雑で正確な工学を必要とする。
これらの制約に対処するために,パルスシェーパと電気光学位相変調器(eom)を用いて,所定の方法で混合するのではなくランダムな操作を行う新しい解を提案する。
我々は、オンチップのsi$_{3}$n$_{4}$マイクロリング共振器(mrr)から生成されるbfcの絡み合いの検証と全密度行列の再構成に成功し、最大8,8,8$次元の2量子ヒルベルト空間(周波数ビンの最大次元)に到達した。
より一般的に、我々の採用したベイズ統計モデルは、測定能力に制限のある様々な量子システムに合わせることができ、全ての利用可能なデータを最適な方法で活用する機会論的トモグラフィーフレームワークを形成することができる。
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