論文の概要: Experimental quantum channel discrimination using metastable states of a trapped ion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.14272v2
• Date: Mon, 6 Nov 2023 18:34:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-07 22:42:48.212304
• Title: Experimental quantum channel discrimination using metastable states of a trapped ion
• Title（参考訳）: イオンの準安定状態を用いた量子チャネルの実験的識別
• Authors: Kyle DeBry, Jasmine Sinanan-Singh, Colin D. Bruzewicz, David Reens, May E. Kim, Matthew P. Roychowdhury, Robert McConnell, Isaac L. Chuang, and John Chiaverini
• Abstract要約: 3つの量子チャネルは、連続した単一チャネルクエリを使って明確に区別できない。 本研究では,6次元の$textD_5/2$状態空間を量子情報処理に用いる手法を開発した。 我々は,古典的無線通信における位相シフト鍵と振幅シフト鍵データ符号化の量子チャネルアナログを識別するためのプロトコルを実装した。
• 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: We present experimental demonstrations of accurate and unambiguous single-shot discrimination between three quantum channels using a single trapped $^{40}\text{Ca}^{+}$ ion. The three channels cannot be distinguished unambiguously using repeated single channel queries, the natural classical analogue. We develop techniques for using the 6-dimensional $\text{D}_{5/2}$ state space for quantum information processing, and we implement protocols to discriminate quantum channel analogues of phase shift keying and amplitude shift keying data encodings used in classical radio communication. The demonstrations achieve discrimination accuracy exceeding $99\%$ in each case, limited entirely by known experimental imperfections.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,3つの量子チャネル間の精度と不明瞭な単一ショット識別を,1つの捕捉された$^{40}\text{Ca}^{+}$イオンを用いて実験的に実証する。 3つのチャネルは、自然の古典的アナログである反復的な単一チャネルクエリを使ってあいまいに区別できない。 我々は6次元の$\text{D}_{5/2}$状態空間を量子情報処理に利用するための技術を開発し、古典的な無線通信で使用される位相シフト鍵と振幅シフト鍵データエンコーディングの量子チャネルアナログを識別するためのプロトコルを実装した。 それぞれのケースで99\%以上の識別精度が達成され、既知の実験不足によって完全に制限される。

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