論文の概要: Quantum Discord Witness with Uncharacterized Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.11167v2
• Date: Sat, 15 Apr 2023 13:35:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-18 20:35:17.024724
• Title: Quantum Discord Witness with Uncharacterized Devices
• Title（参考訳）: 非キャラクタリゼーションデバイスを用いた量子ディスコード証人
• Authors: Rong Wang, Yao Yao, Zhen-Qiang Yin, Hoi-Kwong Lo
• Abstract要約: 任意次元系における未知の双極子状態の量子不協和を観測するために,不特性測定を用いた新しい手法を提案する。 損失耐性やエラー耐性などのデバイス不完全性に対する高いロバスト性の特徴は,本手法が実験的に実現可能であることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.751513188036334
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum discord represents a correlation beyond classicality that could be useful for many quantum information tasks, and therefore is viewed as a valuable quantum resource. Theoretically, whether a bipartite quantum state has a non-zero amount of quantum discord or not can be determined once its density matrix is given. Experimentally, however, it is not easy to perform a reliable tomography on the state, especially when considering the imperfection of devices. Here, inspired by the so-called dimension witness, we propose a new approach using uncharacterized measurements to witness quantum discord of an unknown bipartite state within arbitrary dimension system. For any two-qubit state, we show that the maximum of witness happens when one performs mutually orthogonal basis measurement on each qubit. The feature of high robustness against device imperfections, such as loss-tolerance and error-tolerance, shows our method is experimentally feasible. Furthermore, we show that this witness can help us guarantee security in quantum key distribution.
• Abstract（参考訳）: 量子不協和は、多くの量子情報処理に有用な古典性を超えた相関関係を表しており、そのため貴重な量子資源と見なされている。 理論的には、二成分量子状態が非零量の量子不和を持つか否かは、密度行列が与えられると決定できる。 しかし, デバイスの不完全性を考慮した場合, 実験上, 信頼性の高いトモグラフィーを行うことは容易ではない。 ここでは、いわゆる次元証人に触発されて、任意の次元系内で未知の2成分状態の量子不一致を目撃するために、非キャラクタライズド測定を用いた新しいアプローチを提案する。 任意の2量子ビット状態について、各量子ビットに対して相互直交基底測定を行うと、証人の最大値が現れることを示す。 損失耐性やエラー耐性などのデバイス不完全性に対する高い堅牢性の特徴は,本手法が実験的に実現可能であることを示している。 さらに,この証人が量子鍵分布のセキュリティを保証できることを示す。

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