論文の概要: Experimental high-dimensional entanglement certification and quantum steering with time-energy measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.20694v1
• Date: Tue, 31 Oct 2023 17:55:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-01 13:37:19.560206
• Title: Experimental high-dimensional entanglement certification and quantum steering with time-energy measurements
• Title（参考訳）: 時間エネルギー測定による高次元エンタングルメント認証と量子ステアリング
• Authors: Kai-Chi Chang, Murat Can Sarihan, Xiang Cheng, Paul Erker, Andrew Mueller, Maria Spiropulu, Matthew D. Shaw, Boris Korzh, Marcus Huber, and Chee Wei Wong
• Abstract要約: 時間周波数キューディット状態は、光子の数を一定に保ちながら、量子容量を著しく増加させる。 我々は,新しい手法を開発し,24次元の絡み合いと9次元の量子ステアリングの証明を実験的に実証する。 我々の高度にスケーラブルなスキームは、商用電気通信光ファイバコンポーネントと、最近開発された低ジッタ高効率単一光子検出器に基づいている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.573407244528267
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-dimensional entanglement provides unique ways of transcending the limitations of current approaches in quantum information processing, quantum communications based on qubits. The generation of time-frequency qudit states offer significantly increased quantum capacities while keeping the number of photons constant, but pose significant challenges regarding the possible measurements for certification of entanglement. Here, we develop a new scheme and experimentally demonstrate the certification of 24-dimensional entanglement and a 9-dimensional quantum steering. We then subject our photon-pairs to dispersion conditions equivalent to the transmission through 600-km of fiber and still certify 21-dimensional entanglement. Furthermore, we use a steering inequality to prove 7-dimensional entanglement in a semi-device independent manner, proving that large chromatic dispersion is not an obstacle in distributing and certifying high-dimensional entanglement and quantum steering. Our highly scalable scheme is based on commercial telecommunication optical fiber components and recently developed low-jitter high-efficiency single-photon detectors, thus opening new pathways towards advanced large-scale quantum information processing and high-performance, noise-tolerant quantum communications with time-energy measurements
• Abstract（参考訳）: 高次元の絡み合いは、量子情報処理、量子ビットに基づく量子通信における現在のアプローチの限界を超越するユニークな方法を提供する。 時間周波数qudit状態の生成は、光子数を一定に保ちながら、量子容量を著しく増加させるが、絡み合いの認証の可能な測定に関して重大な課題を生じさせる。 そこで我々は,新しい手法を開発し,24次元の絡み合いと9次元の量子ステアリングの証明を実験的に実証する。 その後、光子対を600kmの繊維を透過する分散状態にし、21次元の絡み合いを証明した。 さらに, ステアリングの不等式を用いて, 半デバイス独立に7次元の絡み合いを証明し, 高次元の絡み合いや量子ステアリングの分散や証明には大きな色分散が障害にならないことを証明した。 我々の高度にスケーラブルなスキームは、商用電気通信光ファイバコンポーネントに基づいており、最近開発された低ジッタ高効率単一光子検出器により、大規模量子情報処理と時間エネルギー測定による高性能・耐雑音性量子通信への新たな経路が開かれる。

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