論文の概要: Unambiguous discrimination of general quantum operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.13317v1
• Date: Sat, 20 Apr 2024 08:22:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-23 19:29:41.214945
• Title: Unambiguous discrimination of general quantum operations
• Title（参考訳）: 一般量子演算の曖昧な識別
• Authors: Weizhou Cai, Jing-Ning Zhang, Ziyue Hua, Weiting Wang, Xiaoxuan Pan, Xinyu Liu, Yuwei Ma, Ling Hu, Xianghao Mu, Haiyan Wang, Yipu Song, Chang-Ling Zou, Luyan Sun,
• Abstract要約: 最大6個の変位演算子の最適判別と非単項量子演算の曖昧な判別を実験的に実証した。 我々の研究結果は、量子センシング分野における幅広い価値ある応用を刺激することが期待されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.537575399621572
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The discrimination of quantum operations has long been an intriguing challenge, with theoretical research significantly advancing our understanding of the quantum features in discriminating quantum objects. This challenge is closely related to the discrimination of quantum states, and proof-of-principle demonstrations of the latter have already been realized using optical photons. However, the experimental demonstration of discriminating general quantum operations, including both unitary and non-unitary operations, has remained elusive. In general quantum systems, especially those with high dimensions, the preparation of arbitrary quantum states and the implementation of arbitrary quantum operations and generalized measurements are non-trivial tasks. Here, for the first time, we experimentally demonstrate the optimal unambiguous discrimination of up to 6 displacement operators and the unambiguous discrimination of non-unitary quantum operations. Our results demonstrate powerful tools for experimental research in quantum information processing and are expected to stimulate a wide range of valuable applications in the field of quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: 量子操作の識別は、長い間興味深い課題であり、量子オブジェクトを識別する際の量子的特徴の理解を大幅に前進させた理論的研究である。 この課題は量子状態の識別と密接に関連しており、後者の証明・証明は光子を用いて既に実現されている。 しかし、ユニタリ演算と非ユニタリ演算の両方を含む一般量子演算を識別する実験的な実証は、いまだに解明されていない。 一般の量子系、特に高次元の量子系では、任意の量子状態の準備と任意の量子演算の実装と一般化された測定は非自明なタスクである。 ここでは,最大6個の変位演算子の最適不明確な識別と,非単位量子演算の曖昧な識別を実験的に実証する。 本研究は,量子情報処理の実験的な研究のための強力なツールを示し,量子センシング分野における幅広い価値ある応用を刺激することが期待されている。

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