論文の概要: Quantum Advantage: A Single Qubit's Experimental Edge in Classical Data Storage

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02659v2
• Date: Wed, 09 Oct 2024 12:48:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-10 16:16:26.511831
• Title: Quantum Advantage: A Single Qubit's Experimental Edge in Classical Data Storage
• Title（参考訳）: 量子アドバンテージ:古典的なデータストレージにおける単一Qubitの実験エッジ
• Authors: Chen Ding, Edwin Peter Lobo, Mir Alimuddin, Xiao-Yue Xu, Shuo Zhang, Manik Banik, Wan-Su Bao, He-Liang Huang,
• Abstract要約: 我々は,古典情報記憶における基本量子システムの有効性を確立するためのフォトニック量子プロセッサの実験を行った。 我々の研究は、短期量子技術における即時応用の道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.669806907215807
• License:
• Abstract: We implement an experiment on a photonic quantum processor establishing efficacy of the elementary quantum system in classical information storage. The advantage is established by considering a class of simple bipartite games played with the communication resource qubit and classical bit (c-bit), respectively. Conventional wisdom, supported by the no-go theorems of Holevo and Frenkel-Weiner, suggests that such a quantum advantage is unattainable when the sender and receiver share randomness or classical correlations. However, our results reveal a quantum advantage in a scenario devoid of any shared randomness. Our experiment involves the development of a variational triangular polarimeter, enabling the realization of positive operator value measurements crucial for establishing the targeted quantum advantage. Beyond showcasing a robust communication advantage with a single qubit, our work paves the way for immediate applications in near-term quantum technologies. It provides a semi-device-independent certification scheme for quantum encoding-decoding systems and offers an efficient method for information loading and transmission in quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 我々は,古典情報記憶における基本量子システムの有効性を確立するためのフォトニック量子プロセッサの実験を行った。 この利点は、通信リソースqubitと古典ビット(c-bit)で遊べる単純な二部ゲーム群を考えることで確立される。 Holevo と Frenkel-Weiner の no-go 定理に支えられた従来の知恵は、送信側と受信側がランダム性や古典的相関性を共有するとき、そのような量子的優位性は達成できないことを示唆している。 しかし, この結果から, 共有ランダム性のないシナリオにおいて, 量子的優位性が明らかとなった。 我々の実験は、変分三角偏光度計の開発であり、ターゲットとなる量子優位性を確立するために不可欠な正の演算子値測定の実現を可能にする。 単一の量子ビットで堅牢な通信優位性を示すだけでなく、我々の研究は、短期量子技術における即時的な応用の道を開いた。 量子符号化復号システムのためのセミデバイス非依存の認証スキームを提供し、量子ネットワークにおける情報ロードと伝送の効率的な方法を提供する。

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