論文の概要: Certifying the Topology of Quantum Networks: Theory and Experiment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12907v2
• Date: Tue, 9 Jul 2024 12:29:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-11 00:31:04.048911
• Title: Certifying the Topology of Quantum Networks: Theory and Experiment
• Title（参考訳）: 量子ネットワークのトポロジーの証明:理論と実験
• Authors: Lisa T. Weinbrenner, Nidhin Prasannan, Kiara Hansenne, Sophia Denker, Jan Sperling, Benjamin Brecht, Christine Silberhorn, Otfried Gühne,
• Abstract要約: ネットワークのトポロジを特徴付けることは、絡み合いを確実に分散できるノードを明らかにするのに不可欠である。 提案方式では,二部構成と多部構成の絡み合いの異なるネットワークを,スケーラブルな方法で識別することが可能である。 偏光子で生成された6量子ビットネットワークのトポロジーを検証し,本手法を実験的に実証した。
• 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: Distributed quantum information in networks is paramount for global secure quantum communication. Moreover, it finds applications as a resource for relevant tasks, such as clock synchronization, magnetic field sensing, and blind quantum computation. For quantum network analysis and benchmarking of implementations, however, it is crucial to characterize the topology of networks in a way that reveals the nodes between which entanglement can be reliably distributed. Here, we demonstrate an efficient scheme for this topology certification. Our scheme allows for distinguishing, in a scalable manner, different networks consisting of bipartite and multipartite entanglement sources. It can be applied to semi-device independent scenarios also, where the measurement devices and network nodes are not well characterized and trusted. We experimentally demonstrate our approach by certifying the topology of different six-qubit networks generated with polarized photons, employing active feed-forward and time multiplexing. Our methods can be used for general simultaneous tests of multiple hypotheses with few measurements, being useful for other certification scenarios in quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: ネットワーク内の分散量子情報は、グローバルなセキュアな量子通信において最重要である。 さらに、クロック同期、磁場センシング、ブラインド量子計算など、関連するタスクのリソースとして応用を見出す。 しかし,量子ネットワーク解析や実装のベンチマークを行うためには,ネットワークのトポロジを特徴付けることが重要である。 ここでは、このトポロジ認証の効率的なスキームを示す。 提案方式では,二部構成と多部構成の絡み合いの異なるネットワークを,スケーラブルな方法で識別することが可能である。 半デバイス独立シナリオにも適用でき、測定装置とネットワークノードは十分に特徴付けられ、信頼できない。 偏光子で生成された6量子ビットネットワークのトポロジを検証し,アクティブフィードフォワードと時間多重化を用いて実験を行った。 本手法は, 量子技術における他の認証シナリオに有用であり, 複数の仮説の総合的な同時試験に使用することができる。

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