Fugu-MT 論文翻訳(概要): $d+1$ Measurement Bases are Sufficient for Determining $d$-Dimensional Quantum States: Theory and Experiment

論文の概要: $d+1$ Measurement Bases are Sufficient for Determining $d$-Dimensional Quantum States: Theory and Experiment

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.11204v1
Date: Tue, 15 Jul 2025 11:25:35 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-07-16 19:46:03.090431
Title: $d+1$ Measurement Bases are Sufficient for Determining $d$-Dimensional Quantum States: Theory and Experiment
Title（参考訳）: $d+1$測定基底は$d$次元量子状態を決定するのに十分である:理論と実験
Authors: Tianqi Xiao, Yaxin Wang, Ying Xia, Zhihao Li, Xiaoqi Zhou,
Abstract要約: 任意の$d+1$次元の量子状態を完全に再構成するためには,射影基底を$d+1$でしか必要としない量子状態トモグラフィー方式を提案する。このアプローチは、量子状態のキャラクタリゼーションと測定設計のための新しい視点を提供し、量子情報処理における将来の応用を約束する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 7.402313910092289
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: A long-standing problem in quantum physics is to determine the minimal number of measurement bases required for the complete characterization of unknown quantum states, a question of particular relevance to high-dimensional quantum information processing. Here, we propose a quantum state tomography scheme that requires only $d+1$ projective measurement bases to fully reconstruct an arbitrary $d$-dimensional quantum state. As a proof-of-principle, we experimentally verified this scheme on a silicon photonic chip by reconstructing quantum states for $d=6$, in which a complete set of mutually unbiased bases does not exist. This approach offers new perspectives for quantum state characterization and measurement design, and holds promise for future applications in quantum information processing.
Abstract（参考訳）: 量子物理学における長年の問題は、未知の量子状態の完全な特徴づけに必要な測定基準の最小数を決定することである。ここでは、任意の$d+1$の量子状態を完全に再構成するために、射影測定ベースを$d+1$だけ必要とする量子状態トモグラフィー手法を提案する。本手法をシリコンフォトニックチップ上で実験的に検証し,量子状態の再構成を$d=6$で行う。このアプローチは、量子状態のキャラクタリゼーションと測定設計のための新しい視点を提供し、量子情報処理における将来の応用を約束する。

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