論文の概要: Optimal Discrimination of Mixed Symmetric Multi-mode Coherent States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.11632v1
• Date: Tue, 15 Oct 2024 14:24:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-16 14:01:52.505245
• Title: Optimal Discrimination of Mixed Symmetric Multi-mode Coherent States
• Title（参考訳）: 混合対称多モードコヒーレント状態の最適判別
• Authors: Ioannis Petrongonas, Erika Andersson,
• Abstract要約: 対称多モード位相ランダム化コヒーレント状態の識別に最適な測定値を求める。 その動機は、位相ランダム化されたコヒーレント状態が量子暗号を含む量子通信に使用できることである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We find the optimal measurement for distinguishing between symmetric multi-mode phase-randomized coherent states. A motivation for this is that phase-randomized coherent states can be used for quantum communication, including quantum cryptography. The so-called square-root measurement is optimal for pure symmetric states, but is not always optimal for mixed symmetric states. When phase-randomizing a multi-mode coherent state, the state becomes a mixture of pure multi-mode states with different total photon numbers. We find that the optimal measurement for distinguishing between any set of phase-randomised coherent states can be realised by first counting the total number of photons, and then distinguishing between the resulting pure states in the corresponding photon-number subspace. If the multi-mode coherent states we started from are symmetric, then the optimal measurement in each subspace is a square-root measurement. The overall optimal measurement in the cases we consider is also a square-root measurement. In some cases, we are able to present a simple linear optical circuit that realizes the overall optimal measurement.
• Abstract（参考訳）: 対称多モード位相ランダム化コヒーレント状態の識別に最適な測定値を求める。 その動機は、位相ランダム化されたコヒーレント状態が量子暗号を含む量子通信に使用できることである。 いわゆる平方根の測定は純粋対称状態に対して最適であるが、混合対称状態に対して常に最適であるとは限らない。 多モードコヒーレント状態の位相ランダム化では、状態は完全な光子数が異なる純多モード状態の混合となる。 位相ランダム化されたコヒーレント状態の任意の集合を識別するための最適な測定は、まず光子の総数を数え、次に対応する光子数部分空間における結果の純状態とを区別することによって実現できる。 私たちが始めた多モードコヒーレント状態が対称ならば、各部分空間における最適測定は平方根の測定である。 我々が考える場合の全体的な最適測定もまた平方根の測定である。 いくつかのケースでは、全体的な最適測定を実現するための単純な線形光回路を提示できる。

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