論文の概要: Experimental Multi-state Quantum Discrimination in the Frequency Domain
with Quantum Dot Light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08324v1
- Date: Sat, 17 Sep 2022 12:59:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-26 06:57:07.236067
- Title: Experimental Multi-state Quantum Discrimination in the Frequency Domain
with Quantum Dot Light
- Title（参考訳）: 量子ドット光を用いた周波数領域における実験的多状態量子識別
- Authors: Alessandro Laneve, Michele B. Rota, Francesco Basso Basset, Nicola P.
Fiorente, Tobias M. Krieger, Saimon F. Covre da Silva, Quirin Buchinger,
Sandra Stroj, Sven Hoefling, Tobias Huber-Loyola, Armando Rastelli, Rinaldo
Trotta, and Paolo Mataloni
- Abstract要約: 本研究では,8つの非直交状態間で最適な識別を行うために,時間多重化戦略を用いたプロトコルの実験的実現について述べる。
この実験は、カスタム設計のバルク光学分析装置と、ほぼ決定論的ソリッドステートソースによって生成される単一光子の上に構築された。
我々の研究は、より複雑な応用の道を切り開いて、高次元量子符号化および復号化操作への新しいアプローチを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.96261204117952
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quest for the realization of effective quantum state discrimination
strategies is of great interest for quantum information technology, as well as
for fundamental studies. Therefore, it is crucial to develop new and more
efficient methods to implement discrimination protocols for quantum states.
Among the others, single photon implementations are more advisable, because of
their inherent security advantage in quantum communication scenarios. In this
work, we present the experimental realization of a protocol employing a
time-multiplexing strategy to optimally discriminate among eight non-orthogonal
states, encoded in the four-dimensional Hilbert space spanning both the
polarization degree of freedom and photon energy. The experiment, built on a
custom-designed bulk optics analyser setup and single photons generated by a
nearly deterministic solid-state source, represents a benchmarking example of
minimum error discrimination with actual quantum states, requiring only linear
optics and two photodetectors to be realized. Our work paves the way for more
complex applications and delivers a novel approach towards high-dimensional
quantum encoding and decoding operations.
- Abstract（参考訳）: 効果的な量子状態判別戦略の実現への探求は、量子情報技術だけでなく、基礎研究にも大きな関心を寄せている。
したがって、量子状態の識別プロトコルを実装する新しい、より効率的な方法を開発することが重要である。
中でも単一光子の実装は、量子通信のシナリオにおいて固有のセキュリティ上の利点があるため、より望ましい。
本研究では,自由度と光子エネルギーの両極性にまたがる4次元ヒルベルト空間で符号化される8つの非直交状態の最適判別のための時間多重化戦略を用いたプロトコルを実験的に実現する。
この実験は、カスタム設計のバルク光学分析装置と、ほぼ決定論的ソリッドステートソースによって生成された単一光子に基づいて構築され、線形光学と2つの光検出器しか実現できない実際の量子状態との最小誤差判定のベンチマーク例を示している。
我々の研究は、より複雑な応用の道を切り開いて、高次元量子符号化および復号化操作への新しいアプローチを提供する。
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