Cohérence et contextualité dans un interféromètre Mach-Zehnder

Cohérence et contextualité dans un interféromètre Mach-Zehnder

Horodatage: 5 février 2024 9:21

Rafael Wagner1,2, Anita Camillini1,2et la Ernesto F. Galvão1,3

1Laboratoire International Ibérique de Nanotechnologie (INL), Av. Mestre José Veiga, 4715-330 Braga, Portugal
2Centro de Física, Université du Minho, Braga 4710-057, Portugal
3Instituto de Física, Université Fédérale Fluminense, Av. Fille. Milton Tavares de Souza s/n, Niterói, RJ, 24210-340, Brésil

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Abstract

Nous analysons les ressources non classiques dans les phénomènes d'interférence en utilisant des inégalités de non-contextualité généralisées et des témoins de cohérence indépendants des bases. Nous utilisons les inégalités récemment proposées qui témoignent des deux ressources dans le même cadre. Nous proposons également, au vu des résultats précédents sur les avantages contextuels, une manière systématique d'appliquer ces outils pour caractériser les avantages apportés par la cohérence et la contextualité dans les protocoles d'information quantique. Nous instancions cette méthodologie pour la tâche d’interrogation quantique, introduite de manière célèbre par l’expérience interférométrique paradigmatique de test de bombes, montrant l’avantage quantique contextuel pour une telle tâche.

Cohérence et contextualité dans un interféromètre Mach-Zehnder PlatoBlockchain Data Intelligence. Recherche verticale. Aï.

Résumé populaire

Dans cet article, nous explorons les ressources non classiques dans les phénomènes d'interférence en analysant les inégalités généralisées de non-contextualité et les témoins de cohérence indépendants des bases. Nous appliquons les inégalités récemment proposées pour caractériser la cohérence et la contextualité dans les protocoles d'information quantique, en nous concentrant sur les interféromètres de Mach-Zehnder (MZI). Notre étude révèle que la cohérence quantique indépendante de la base au sein des MZI peut être observée et quantifiée à l'aide d'inégalités sans cohérence, fournissant ainsi des méthodes accessibles expérimentalement pour évaluer la cohérence. À l’aide de nouvelles techniques, nous montrons un avantage quantifiable apporté par la contextualité quantique à la tâche d’interrogation quantique. Nos contributions vont de nouvelles inégalités, de résultats analytiques et de protocoles expérimentaux proposés, mettant en lumière la relation entre cohérence et contextualité dans les MZI et offrant une approche générale pour prouver les avantages quantiques dans les expériences interférométriques.

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Cité par

[1] Vinicius P. Rossi, David Schmid, John H. Selby et Ana Belén Sainz, « Contextualité avec une cohérence disparaissante et une robustesse maximale au déphasage », Examen physique A 108 3, 032213 (2023).

[2] Lorenzo Catani, Matthew Leifer, David Schmid et Robert W. Spekkens, "Pourquoi les phénomènes d'interférence ne capturent pas l'essence de la théorie quantique", Quantique 7, 1119 (2023).

[3] Rafael Wagner, Zohar Schwartzman-Nowik, Ismael L. Paiva, Amit Te'eni, Antonio Ruiz-Molero, Rui Soares Barbosa, Eliahu Cohen et Ernesto F. Galvão, « Circuits quantiques pour mesurer les valeurs faibles, Kirkwood-Dirac distributions de quasi-probabilité et spectres d'état », Science et technologie quantiques 9 1, 015030 (2024).

[4] Lorenzo Catani, Matthew Leifer, Giovanni Scala, David Schmid et Robert W. Spekkens, « Aspects de la phénoménologie de l'interférence qui sont véritablement non classiques », Examen physique A 108 2, 022207 (2023).

[5] Rafael Wagner, Roberto D. Baldijão, Alisson Tezzin et Bárbara Amaral, « Utiliser une perspective théorique des ressources pour assister et concevoir une contextualité quantique généralisée pour des scénarios de préparation et de mesure », Journal of Physics A Mathematical General 56 50, 505303 (2023).

[6] Rafael Wagner, Rui Soares Barbosa et Ernesto F. Galvão, « Inégalités témoignant de la cohérence, de la non-localité et de la contextualité », arXiv: 2209.02670, (2022).

[7] Massy Khoshbin, Lorenzo Catani et Matthew Leifer, « Des moyens alternatifs robustes de témoigner de la non-classicité dans le scénario le plus simple », arXiv: 2311.13474, (2023).

[8] Taira Giordani, Rafael Wagner, Chiara Esposito, Anita Camillini, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Ciro Pentangelo, Francesco Ceccarelli, Simone Piacentini, Andrea Crespi, Nicolò Spagnolo, Roberto Osellame, Ernesto F. Galvão et Fabio Sciarrino, « Experimental certification de contextualité, de cohérence et de dimension dans un processeur photonique universel programmable », Avancées scientifiques 9 44, eadj4249 (2023).

[9] Rafael Wagner et Ernesto F. Galvão, « Preuve simple que les valeurs faibles et anormales nécessitent de la cohérence », Examen physique A 108 4, L040202 (2023).

[10] Holger F. Hofmann, « Propagation séquentielle d'un photon unique à travers cinq contextes de mesure dans un interféromètre à trois trajets », arXiv: 2308.02086, (2023).

[11] Marcos LW Basso, Ismael L. Paiva et Pedro R. Dieguez, « Dévoilement des compromis de complémentarité quantique dans les scénarios relativistes », arXiv: 2306.08136, (2023).

Les citations ci-dessus proviennent de SAO / NASA ADS (dernière mise à jour réussie 2024-02-05 14:30:13). La liste peut être incomplète car tous les éditeurs ne fournissent pas de données de citation appropriées et complètes.

Impossible de récupérer Données de référence croisée lors de la dernière tentative 2024-02-05 14:30:10: Impossible de récupérer les données citées par 10.22331 / q-2024-02-05-1240 de Crossref. C'est normal si le DOI a été enregistré récemment.

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