論文の概要: Experimental high-dimensional entanglement certification and quantum steering with time-energy measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.20694v2
- Date: Fri, 08 Nov 2024 21:25:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-12 14:04:21.632640
- 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の実験的検討
- Authors: Kai-Chi Chang, Murat Can Sarihan, Xiang Cheng, Paul Erker, Nicky Kai Hong Li, Andrew Mueller, Maria Spiropulu, Matthew D. Shaw, Boris Korzh, Marcus Huber, Chee Wei Wong,
- Abstract要約: 高次元の絡み合いは、量子情報処理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。
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。
テレコムバンド光子の本質的な大規模アルファベット特性を活用して、スケーラブルで、商業的に実現可能で、電界展開可能な量子源を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.441222446978085
- License:
- 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 approach, leveraging intrinsic large-alphabet nature of telecom-band photons, enables scalable, commercially viable, and field-deployable entangled and steerable quantum sources, providing a pathway towards fully scalable quantum information processer and high-dimensional quantum communication networks.
- 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。
時間周波数キューディット状態の生成は、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が、絡み合いの認証のための測定が可能な問題を引き起こす。
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、7次元の絡み合いを半デバイス独立に証明し、大きな色分散が高次元の絡み合いと量子ステアリングの分散および証明における障害ではないことを証明した。
提案手法は,テレコムバンド光子の本質的な大規模アルファベット特性を活用し,拡張性,商業性,電界展開性に富んだ量子源の実現を可能にし,完全スケーラブルな量子情報処理システムと高次元量子通信ネットワークへの道筋を提供する。
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