論文の概要: Measurement of polarization quantum states under chromatic aberration
conditions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.03555v1
- Date: Sun, 9 Jan 2022 19:35:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 21:43:48.745080
- Title: Measurement of polarization quantum states under chromatic aberration
conditions
- Title（参考訳）: 色収差条件下における偏光量子状態の測定
- Authors: Yu.I. Bogdanov, B.I. Bantysh, N.A. Bogdanova, M. I. Shakirov, V.F.
Lukichev
- Abstract要約: 2つの波動板による光の変換により、任意の基底で偏光状態を測定することができることが知られている。
しかし、光の有限スペクトル幅は、板材の複屈折の寄生散逸に起因する偏光量子変換の彩色収差をもたらす。
これにより、量子偏光状態のトモグラフィーにおける系統的な誤差が発生し、その精度は著しく低下する。
- 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: The wave plate is a basic device for transforming and measuring the
polarization states of light. It is known that the transformation of light by
means of two wave plates makes it possible to measure the state of polarization
in an arbitrary basis. The finite spectral width of the light, however, leads
to a chromatic aberration of the polarization quantum transformation caused by
the parasitic dispersion of the birefringence of the plate material. This
causes systematic errors in the tomography of quantum polarization states and
significantly reduces its accuracy. This study is a development of our work1,
in which an adequate model for quantum measurements of polarization qubits
under chromatic aberration was first formulated. This work includes a
generalization of the results obtained earlier for the cases of two-qubit
states. Along with examples of random states those uniformly distributed over
the Haar measure are considered. Using a matrix of complete information, it is
quantitatively traced how the presence of chromatic aberrations under
conditions of a finite spectral width of light leads to the loss of information
in quantum measurements. It is shown that the use of the developed model of
fuzzy measurements instead of the model of standard projection measurements
makes it possible to suppress systematic errors of quantum tomography even when
using high-order wave plates. It turns out that the fuzzy measurement model can
give a significant increase in the reconstruction accuracy compared to the
standard measurement model.
- Abstract（参考訳）: 波動板は、光の偏光状態を変換および測定するための基本装置である。
2つの波動板による光の変換により、任意の基底で偏光状態を測定することができることが知られている。
しかし、光の有限スペクトル幅は、プレート材料の複屈折の寄生分散に起因する偏光量子変換の偏光収差をもたらす。
これにより、量子分極状態のトモグラフィーにおける系統的誤りが生じ、その精度が著しく低下する。
本研究は,色収差下での分極量子ビットの量子測定に適切なモデルを最初に定式化したワーク1の開発である。
この研究は、2量子状態の場合の初期に得られた結果の一般化を含む。
ランダム状態の例とともに、ハール測度上で均一に分布する状態も考慮される。
完全情報の行列を用いて、光の有限スペクトル幅の条件下での彩色収差の存在が量子測定における情報の損失にどのようにつながるかを定量的に追跡する。
標準投影計測のモデルではなく, ファジィ計測モデルを用いた場合, 高次波板を用いた場合においても, 量子トモグラフィの系統的誤差を抑制することが可能であった。
その結果, ファジィ測定モデルでは, 標準測定モデルに比べて再現精度が大幅に向上することが判明した。
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