論文の概要: Measurement incompatibility under loss

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.05920v2
• Date: Tue, 12 Nov 2024 08:07:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-13 13:21:07.457541
• Title: Measurement incompatibility under loss
• Title（参考訳）: 損失下における不整合性の測定
• Authors: Mohammad Mehboudi, Fatemeh Rezaeinia, Saleh Rahimi-Keshari,
• Abstract要約: 純損失の影響下での連続可変量子系の不整合性の測定について検討する。 我々は、極端な損失でも相容れない一連の測定を設計し、そこでは、損失の量とともに、セット内の測定数が増加する。 これらの測定は、オンオフ光検出と線形光学に依存しており、現実的な実験室での実施が可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Measurement incompatibility plays a critical role in quantum information processing, as it is essential for the violation of Bell and steering inequalities. Identifying sets of incompatible measurements is thus a key task in this field. However, practical implementations of quantum systems are inherently noisy, making it crucial to understand how noise affects measurement incompatibility. While it is known that noise can destroy incompatibility, it cannot create it. Despite extensive research on measurement incompatibility in finite-dimensional systems -- often tackled using semi-definite programming -- there has been limited progress in understanding this phenomenon in infinite-dimensional continuous-variable (CV) systems, which are highly relevant for quantum information applications. In this work, we investigate the measurement incompatibility of CV systems under the influence of pure losses, a fundamental noise source in quantum optics and a significant challenge for long-distance quantum communication. We first establish a quantitative relationship between the degree of loss and the minimum number of measurements required to maintain incompatibility. Furthermore, we design a set of measurements that remains incompatible even under extreme losses, where the number of measurements in the set increases with the amount of loss. Importantly, these measurements rely on on-off photo-detection and linear optics, making them feasible for implementation in realistic laboratory conditions.
• Abstract（参考訳）: 測定の不整合性は、ベルの違反や不等式を操るのに不可欠であるため、量子情報処理において重要な役割を担っている。 したがって、非互換な測定の集合を同定することは、この分野における重要な課題である。 しかし、量子システムの実践的な実装は本質的にノイズであり、ノイズが測定の不適合性にどのように影響するかを理解することが重要である。 ノイズが不整合性を損なうことは知られているが、それを作ることはできない。 有限次元系における測度の不整合性に関する広範な研究(半有限計画法でしばしば取り組まれる)にもかかわらず、量子情報応用に非常に関係のある無限次元連続変数(CV)系では、この現象の理解の進展は限られている。 本研究では、純損失、量子光学における基本ノイズ源、長距離量子通信における重要な課題の影響を受け、CVシステムの不整合性の測定について検討する。 まず、損失の程度と、不整合性を維持するのに必要な測定値の最小値との間に定量的な関係を確立する。 さらに, 極端な損失の下でも相容れない一連の測定を設計する。 重要なことは、これらの測定はオンオフ光検出と線形光学に依存しており、現実的な実験室での実施が可能であることである。

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