論文の概要: Experimental certification of contextuality, coherence and dimension in a programmable universal photonic processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03266v1
• Date: Mon, 6 Nov 2023 16:59:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-07 13:36:24.182437
• Title: Experimental certification of contextuality, coherence and dimension in a programmable universal photonic processor
• Title（参考訳）: プログラム可能なユニバーサルフォトニックプロセッサにおける文脈性,コヒーレンス,次元の実験的証明
• Authors: Taira Giordani, Rafael Wagner, Chiara Esposito, Anita Camillini, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Ciro Pentangelo, Francesco Ceccarelli, Simone Piacentini, Andrea Crespi, Nicol\`o Spagnolo, Roberto Osellame, Ernesto F. Galv\~ao and Fabio Sciarrino
• Abstract要約: 我々は,高次元の量子系に適したコヒーレンス証人を実験的に認定する。 特に,提案したコヒーレンスと次元証人の次元の四角形に対する有効性を示す。
• 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: Quantum superposition of high-dimensional states enables both computational speed-up and security in cryptographic protocols. However, the exponential complexity of tomographic processes makes certification of these properties a challenging task. In this work, we experimentally certify coherence witnesses tailored for quantum systems of increasing dimension, using pairwise overlap measurements enabled by a six-mode universal photonic processor fabricated with a femtosecond laser writing technology. In particular, we show the effectiveness of the proposed coherence and dimension witnesses for qudits of dimensions up to 5. We also demonstrate advantage in a quantum interrogation task, and show it is fueled by quantum contextuality. Our experimental results testify to the efficiency of this novel approach for the certification of quantum properties in programmable integrated photonic platforms
• Abstract（参考訳）: 高次元状態の量子重ね合わせは、暗号プロトコルの計算速度アップとセキュリティの両方を可能にする。 しかし、断層撮影プロセスの指数関数的複雑性は、これらの特性の認証を困難なタスクにする。 本研究では,フェムト秒レーザーライティング技術で作製した6モードのユニバーサルフォトニックプロセッサを用いて,次元が増大する量子系に適したコヒーレンス証人を実験的に証明する。 特に,提案するコヒーレンスと次元の証人が最大5次元のクディッツに対して有効であることを示す。 また, 量子的問合せタスクの利点を実証し, 量子的文脈性によって促進されることを示す。 我々の実験結果は、プログラマブル集積フォトニックプラットフォームにおける量子特性認証のための新しい手法の効率を実証するものである。

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