論文の概要: Direct and Efficient Detection of Quantum Superposition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.08065v1
• Date: Mon, 13 May 2024 18:00:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-15 16:06:44.608489
• Title: Direct and Efficient Detection of Quantum Superposition
• Title（参考訳）: 量子重ね合わせの直接的かつ効率的な検出
• Authors: Daniel Kun, Teodor Strömberg, Michele Spagnolo, Borivoje Dakić, Lee A. Rozema, Philip Walther,
• Abstract要約: 重ね合わせは、1つの粒子が異なる状態に同時に居住する場所である。 コヒーレント重ね合わせを検証するほとんどの方法は間接的であり、異なる状態を再結合する必要がある。 我々は、分割されたパーティが重ね合わせ粒子の異なる部分を測定するXORゲームに適応し、それをテキスト局所測定と第2独立粒子による重ね合わせの検証に利用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: One of the most striking quantum phenomena is superposition, where one particle simultaneously inhabits different states. Most methods to verify coherent superposition are indirect, in that they require the distinct states to be recombined. Here, we adapt an XOR game, in which separated parties measure different parts of a superposed particle, and use it to verify superpositions with \textit{local measurements} and a second independent particle. We then turn this game into a resource-efficient verification scheme, obtaining a confidence that the particle is superposed which approaches unity exponentially fast. We demonstrate our scheme using a single photon, obtaining a 99\% confidence that the particle is superposed with only 37 copies. Our work shows the utility of XOR games to verify quantum resources, allowing us to efficiently detect quantum superposition without reinterfering the superposed states.
• Abstract（参考訳）: 最も顕著な量子現象の1つは重ね合わせであり、1つの粒子が異なる状態に同時に居住する。 コヒーレント重ね合わせを検証するほとんどの方法は間接的であり、異なる状態を再結合する必要がある。 ここでは、分割されたパーティが重ね合わせ粒子の異なる部分を測り、それを \textit{local measured} と 2 番目の独立粒子で重ね合わせを検証する XOR ゲームを適用する。 そして、このゲームを資源効率の検証スキームに変換し、素粒子が重畳されて指数関数的に高速に一意に近づくという自信を得る。 単一光子を用いて本手法を実証し, 粒子が37個のコピーで重畳されるという99%の信頼を得た。 我々の研究は、量子リソースを検証するためのXORゲームの有用性を示し、重畳された状態を再干渉することなく、量子スーパーポジションを効率的に検出することを可能にする。

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