論文の概要: Experimental Test of Contextuality based on State Discrimination with a
Single Qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.10828v1
- Date: Wed, 22 Jun 2022 04:03:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-08 10:02:35.611859
- Title: Experimental Test of Contextuality based on State Discrimination with a
Single Qubit
- Title(参考訳): 単一ビットによる状態識別に基づく文脈性の実験的検討
- Authors: Qiuxin Zhang, Chenhao Zhu, Yuxin Wang, Liangyu Ding, Tingting Shi,
Xiang Zhang, Shuaining Zhang, Wei Zhang
- Abstract要約: 我々は、文脈性の実験的なテストの範囲を、2つの状態(量子ビット)しか持たない最小の量子システムに拡張する。
非文脈性(non-contextuality)を仮定して、no-go不平等の実質的な違反を観察する。
また、状態の識別と量子雑音に対する耐性の文脈的利点を定量化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.530085733940528
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Exploring quantum phenomena beyond predictions of any classical model has
fundamental importance to understand the boundary of classical and quantum
descriptions of nature. As a typical property that a quantum system behaves
distinctively from a classical counterpart, contextuality has been studied
extensively and verified experimentally in systems composed of at least three
levels (qutrit). Here we extend the scope of experimental test of contextuality
to a minimal quantum system of only two states (qubit) by implementing the
minimum error state discrimination on a single $^{171}$Yb$^+$ ion. We observe a
substantial violation of a no-go inequality derived by assuming
non-contextuality, and firmly conclude that the measured results of state
discrimination cannot be reconciled with any non-contextual description. We
also quantify the contextual advantage of state discrimination and the
tolerance against quantum noises.
- Abstract(参考訳): 古典的モデルの予測を超えた量子現象を探索することは、古典的および量子的な自然の記述の境界を理解するために基本的な重要性を持つ。
量子系が古典的システムとは明確に振る舞う典型的な性質として、文脈性は広く研究され、少なくとも3つのレベル (qutrit) からなるシステムで実験的に検証されている。
ここでは、文脈性の実験的なテストの範囲を、単一の$^{171}$Yb$^+$イオン上で最小誤差状態判別を実装することで、2つの状態(量子ビット)の最小量子系に拡張する。
非コンテクスト性を想定したノーゴー不平等の実質的な違反を観察し、国家差別の計測結果が非コンテクスト的記述と整合できないと断定する。
また、状態判別の文脈的利点と量子雑音に対する耐性を定量化する。
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