الحد الأدنى من القواعد المتعامدة لتقدير الحالة الكمومية النقية

الحد الأدنى من القواعد المتعامدة لتقدير الحالة الكمومية النقية

الطابع الزمني: 8 فبراير 2024 7:37 صباحًا
الحد الأدنى من القواعد المتعامدة لتقدير الحالة الكمومية النقية لذكاء بيانات PlatoBlockchain. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

ليوناردو زامبرانو1, لوسيانو بيريرا2و ألدو ديلجادو3

1ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques، The Barcelona Institute of Science and Technology، 08860 Castelldefels، Barcelona، Spain
2معهد الفيزياء الأساسي IFF-CSIC، كالي سيرانو 113 ب، مدريد 28006، إسبانيا
3معهد الألفية للبحث في البصريات وقسم الفيزياء، كلية العلوم الفيزيائية والرياضيات، جامعة كونسبسيون، كاسيلا 160-C، كونسبسيون، شيلي

تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.

ملخص

نقدم طريقة تحليلية لتقدير الحالات الكمومية النقية باستخدام ما لا يقل عن ثلاث قواعد قياس في أي فضاء هيلبرت محدود الأبعاد. يعد هذا مثاليًا لأن القاعدتين غير كافيتين لإنشاء قياس إيجابي كامل لقيمة المشغل (IC-POVM) للحالات النقية. نعرض طريقتنا باستخدام بنية شجرة ثنائية، مما يوفر مسارًا خوارزميًا للتنفيذ. يتم تقييم أداء الطريقة من خلال عمليات المحاكاة العددية، والتي تعرض فعاليتها لتقدير الحالة الكمومية.

► بيانات BibTeX

ferences المراجع

[1] M. Paris and J. Řeháček، eds.، تقدير الحالة الكمومية (Springer Berlin Heidelberg، 2004).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1007 / b98673

[2] DFV جيمس، PG كويات، WJ مونرو وAG الأبيض، قياس الكيوبتات، فيز. القس أ 64، 052312 (2001).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.052312

[3] آر تي ثيو، ك. نيموتو، إيه جي وايت، ودبليو جيه مونرو، التصوير المقطعي للحالة الكمومية، فيز. القس أ 66، 012303 (2002).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.66.012303

[4] معرف ايفانوفيتش، الوصف الهندسي لتحديد الحالة الكمية، J. فيز. الرياضيات. النظرية. 14، 3241 (1981).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​14/​12/​019

[5] WK Wootters and BD Fields، تحديد الحالة الأمثل من خلال قياسات غير متحيزة متبادلة، آن. فيز. 191، 363 (1989).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0003-4916(89)90322-9

[6] إس إن فيليبوف وفي آي مان، القواعد غير المتحيزة بشكل متبادل: التصوير المقطعي لحالات الدوران ومخطط المنتج النجمي، فيز. قرار. T143، 014010 (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0031-8949/​2011/​t143/​014010

[7] RBA Adamson و AM Steinberg، تحسين تقدير الحالة الكمومية باستخدام قواعد غير متحيزة متبادلة، فيز. القس ليت. 105، 030406 (2010).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.030406

[8] G. ليما وآخرون، التصوير المقطعي الكمي التجريبي للكوديتات الضوئية عبر أساس غير متحيز متبادل، Opt. اكسبريس 19، 3542 (2011).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1364 / OE.19.003542

[9] JM Renes، R. Blume-Kohout، AJ Scott وCM Caves، القياسات الكمومية الكاملة المعلوماتية المتناظرة، J. Math. فيز. 45، 2171 (2004).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1737053

[10] ST Flammia، A. Silberfarb وCM Caves، تم العثور على الحد الأدنى من القياسات الكاملة معلوماتيًا للحالات النقية. فيز. 35، 1985 (2005).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1007 / s10701-005-8658 زي

[11] T. Durt، C. Kurtsiefer، A. Lamas-Linares and A. Ling، التصوير المقطعي لـ Wigner لحالات ثنائية الكيوبت والتشفير الكمي، فيز. القس أ 78، 042338 (2008).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.78.042338

[12] ZED Medendorp et al.، التوصيف التجريبي للكوتريتات باستخدام قياسات متماثلة كاملة معلوماتية إيجابية ذات قيمة مشغلية، Phys. القس أ 83، 051801 (2011).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.83.051801

[13] ن. بنت وآخرون، التنفيذ التجريبي للتصوير المقطعي الكمي للqudits الضوئية عبر مقاييس متماثلة كاملة معلوماتية إيجابية ذات قيمة للمشغل، فيز. القس X 5، 041006 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.5.041006

[14] J. Eisert وآخرون، شهادة الكم وقياس الأداء، Nat. القس فيز. 2، 382 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-020-0186-4

[15] ج. تشين وآخرون، تفرد الحالات الكمومية المتوافقة مع نتائج قياس معينة، فيز. القس أ 88، 012109 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.012109

[16] QP Stefano، L. Rebón، S. Ledesma and C. Iemmi، مجموعة من 4d–3 يمكن ملاحظتها لتحديد أي حالة qudit نقية، Opt. بادئة رسالة. 44، 2558 (2019).
https://​/doi.org/10.1364/​ol.44.002558

[17] D. Ha and Y. Kwon، مجموعة الحد الأدنى من القياسات للتصوير المقطعي لحالة qudit بناءً على تمييز لا لبس فيه، Quantum Inf. عملية. 17، 232 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-018-1997-4

[18] واي وانغ، تحديد الحالة الكمومية النقية ذات الأبعاد المحدودة من خلال نظائرها المنفصلة للموضع والزخم (2021)، أرخايف:2108.05752.
أرخايف: أرخايف: 2108.05752

[19] C. Carmeli، T. Heinosaari، J. Schultz and A. Toigo، كم عدد القواعد المتعامدة اللازمة للتمييز بين جميع الحالات الكمومية النقية؟، يورو. فيز. د 69، 179 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1140 / epjd / e2015-60230-5

[20] L.-L. الشمس، S. يو وZ.-B. تشين، تحديد الحد الأدنى لحالة الكيوتريت النقية وبروتوكول القياس الأربعة لحالة الكيوتريت النقية، J. Phys. الرياضيات. النظرية. 53, 075305 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​ab64a2

[21] ج.-ب. Amiet and S. Weigert، إعادة بناء الحالة النقية للدوران من خلال ثلاثة قياسات ستيرن-جيرلاخ، مجلة الفيزياء أ: الرياضيات والعامة 32، 2777 (1999).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​32/​15/​006

[22] J. Shang، Z. Zhang و HK Ng، إعادة بناء الاحتمال الأقصى فائق السرعة للتصوير المقطعي الكمي، فيز. القس أ 95، 062336 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.062336

[23] د. جوينيش وآخرون، خمس قواعد قياس تحدد حالات الكم النقية في أي بعد، فيز. القس ليت. 115، 090401 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.090401

[24] C. Carmeli، T. Heinosaari، M. Kech، J. Schultz and A. Toigo، التصوير المقطعي الكمي للحالة النقية المستقرة من خمس قواعد متعامدة، EPL 115، 30001 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1209/​0295-5075/​115/​30001

[25] L. Zambrano، L. Pereira وA. Delgado، تحسين دقة التقدير لطريقة التصوير المقطعي القائمة على 5 قواعد، فيز. القس أ 100، 022340 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.022340

[26] إل. زامبرانو وآخرون، تقدير الحالات النقية باستخدام ثلاث قواعد قياس، فيز. القس التطبيقي 14، 064004 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.14.064004

[27] L. Pereira، وL. Zambrano، وA. Delgado، تقدير قابل للتطوير لحالات البتات المتعددة النقية، npj Quantum Inf. 8، 57 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-022-00565-9

[28] د. آهن وآخرون، التصوير المقطعي الضاغط التكيفي بدون معلومات مسبقة، فيز. القس ليت. 122، 100404 (2019أ).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.100404

[29] د. آهن وآخرون، التصوير المقطعي المضغوط التكيفي: دراسة عددية، فيز. القس أ 100، 012346 (2019 ب).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.012346

[30] J. Cariñe وآخرون، مقسمات شعاع متكاملة متعددة المنافذ من الألياف متعددة النواة لمعالجة المعلومات الكمومية، Optica 7, 542 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1364 / OPTICA.388912

[31] D. مارتينيز وآخرون، شهادة قياس الكميات غير الإسقاطي باستخدام مقسمات الشعاع متعددة المنافذ، Nat. فيز. 19، 190 (2023).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-022-01845 زي

[32] AE Willner، K. Pang، H. Song، K. Zou and H. Zhou، الزخم الزاوي المداري للضوء للاتصالات، Appl. فيز. القس 8، 041312 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0054885

[33] S. Rojas-Rojas وآخرون، تقييم كفاءة اقتران حزم OAM في الألياف الضوئية ذات النواة الحلقية، Opt. اكسبريس 29، 23381 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1364 / OE.425419

[34] DO Akat'ev، وAV Vasiliev، وNM Shafeev، وFM Ablayev، وAA Kalachev، والتجزئة الكمية Multiqudit وتنفيذها استنادًا إلى تشفير الزخم الزاوي المداري، وLaser Phys. بادئة رسالة. 19، 125205 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1612-202x/​ac9ec3

[35] ح ح. لو وآخرون، تقدير الطور الكمي باستخدام qudits للتردد الزمني في فوتون واحد، Adv. تكنولوجيا الكم. 3, 1900074 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.201900074

[36] Y. تشي وآخرون، معالج كمومي قابل للبرمجة، Nat. مشترك. 13، 1166 (2022).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-022-28767-X

[37] M. Ringbauer وآخرون، معالج كمي عالمي مع أيونات محاصرة، Nat. فيز. 18، 1053 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-022-01658-0

[38] J. Řeháček وآخرون، التصوير المقطعي الكامل من القياسات المتوافقة، فيز. القس ليت. 103، 250402 (2009).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.250402

[39] جي فينكلستين، قياسات الحالة النقية الكاملة معلوماتيًا والكاملة "حقًا"، فيز. القس أ 70، 052107 (2004).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.70.052107

[40] Y. Wang وY. Shang، الحالة النقية "حقًا" مكتملة معلوماتيًا برتبة 1 POVM، Quantum Inf. عملية. 17، 51 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-018-1812-2

دليلنا يستخدم من قبل

نشرت هذه الورقة في الكم تحت نسبة المشاع الإبداعي 4.0 الدولية (CC BY 4.0) رخصة. يظل حقوق الطبع والنشر مع مالكي حقوق الطبع والنشر الأصليين مثل المؤلفين أو مؤسساتهم.

الطابع الزمني:

اكثر من مجلة الكم