제퍼넷 로고

순차적 투영 측정으로 양자 시스템의 차원 인증

시간

아델 소비1, 데미안 마크햄2,3, 김재완1및 Marco Túlio Quintino4,5

1한국 고등 교육원 전산 과학부, 서울 02455
2LIP6, CNRS, Pierre et Marie Curie 대학, Sorbonne Universités, 75005 Paris, France
3JFLI, CNRS, 국립 정보학 연구소, 도쿄 대학교, 도쿄, 일본
4비엔나 양자 과학 기술 센터 (VCQ), 물리 학부, 비엔나 대학교, Boltzmanngasse 5, 1090, 비엔나, 오스트리아
5양자 광학 및 양자 정보 연구소 (IQOQI), 오스트리아 과학 아카데미, Boltzmanngasse 3, A-1090 Vienna, Austria

이 논문이 흥미 롭거나 토론하고 싶습니까? SciRate에 댓글을 달거나 댓글 남기기.

추상

이 작업은 순차적 인 투영 측정을받는 양자 시스템에서 발생하는 상관 관계를 분석하여 문제의 시스템이 $ d $보다 큰 양자 차원을 가지고 있음을 증명합니다. 우리는 이전에 알려진 방법을 개선하고 XNUMX보다 큰 차원이 이전에 제시된 것보다 상당히 간단한 시나리오에서 인증 될 수 있음을 보여 주며,이 순차적 투영 시나리오에서 처음으로 차원이 XNUMX보다 큰 양자 시스템을 인증합니다. 또한 견고성 측면에서 체계적인 수치 분석을 수행하고 임의의 순수 qutrit 상태에서 임의의 투영 측정을 수행하면 매우 높은 확률로 양자 차원의 강력한 인증이 가능하다는 결론을 내립니다.

► BibTeX 데이터

► 참고 문헌

[1] J. Eisert, D. Hangleiter, N. Walk, I. Roth, D. Markham, R. Parekh, U. Chabaud 및 E. Kashefi, Nature Reviews Physics 2, 382 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-020-0186-4

[2] M. Kliesch 및 I. Roth, 양자 시스템 인증 이론 – 튜토리얼 (2020), arXiv : 2010.05925 [quant-ph].
https : / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010201
arXiv : 2010.05925

[3] I. Šupić 및 J. Bowles, Quantum 4, 337 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-09-30-337

[4] K. Bharti, M. Ray, A. Varvitsiotis, NA Warsi, A. Cabello 및 L.-C. Kwek, Phys. Lett. 122, 250403 (2019).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.122.250403

[5] A. Tavakoli, J. mk Kaniewski, T. Vértesi, D. Rosset 및 N. Brunner, Phys. 개정 A 98, 062307 (2018).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.98.062307

[6] A. Sohbi 및 J. Kim, Phys. 개정 A 100, 022117 (2019).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.100.022117

[7] D. Saha, R. Santos 및 R. Augusiak, Quantum 4, 302 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-08-03-302

[8] DG Marangon, G. Vallone 및 P. Villoresi, Phys. Lett. 118, 060503 (2017).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.118.060503

[9] A. Acín 및 L. Masanes, Nature 540, 213 (2016).
https : / /doi.org/ 10.1038 / nature20119

[10] T. Lunghi, JB Brask, CCW Lim, Q. Lavigne, J. Bowles, A. Martin, H. Zbinden 및 N. Brunner, Phys. Lett. 114, 150501 (2015).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.114.150501

[11] N. Brunner, S. Pironio, A. Acin, N. Gisin, AA Méthot 및 V. Scarani, Physical Review Letters 100, 10.1103 / physrevlett. 100.210503 (2008).
https : / //doi.org/10.1103/ physrevlett.100.210503

[12] R. Gallego, N. Brunner, C. Hadley 및 A. Acín, Phys. Lett. 105, 230501 (2010).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.105.230501

[13] N. Brunner, M. Navascués 및 T. Vértesi, Phys. Lett. 110, 150501 (2013).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.110.150501

[14] O. Gühne, C. Budroni, A. Cabello, M. Kleinmann 및 J.-A. Larsson, Phys. 개정 A 89, 062107 (2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.89.062107

[15] A. Sohbi, I. Zaquine, E. Diamanti 및 D. Markham, Phys. Rev. A 94, 032114 (2016).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.94.032114

[16] Y. Cai, J.-D. Bancal, J. Romero 및 V. Scarani, Journal of Physics A : Mathematical and Theoretical 49, 305301 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​49/​30/​305301

[17] H.-W. Li, Y.-S. 장, X.-B. 안, Z.-F. Han 및 G.-C. Guo, Communications Physics 1, 10 (2018).
https : / /doi.org/ 10.1038 / s42005-018-0011-x

[18] D. Saha, P. Horodecki 및 M. Pawłowski, New Journal of Physics 21, 093057 (2019).
https : / /doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab4149

[19] ET Campbell, H. Anwar 및 DE Browne, Phys. Rev. X 2, 041021 (2012).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevX.2.041021

[20] ET Campbell, Phys. Lett. 113, 230501 (2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.113.230501

[21] A. Krishna 및 J.-P. Tillich, Phys. Lett. 123, 070507 (2019).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.123.070507

[22] BP Lanyon, M. Barbieri, MP Almeida, T. Jennewein, TC Ralph, KJ Resch, GJ Pryde, JL O'Brien, A. Gilchrist 및 AG White, Nature Physics 5, 134 (2009).
https : / /doi.org/ 10.1038 / nphys1150

[23] HS Tonchev 및 NV Vitanov, Phys. Rev. A 94, 042307 (2016).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.94.042307

[24] A. Bocharov, M. Roetteler 및 KM Svore, Phys. Rev. A 96, 012306 (2017).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.96.012306

[25] G. Duclos-Cianci 및 D. Poulin, Phys. A 87, 062338 (2013) 개정.
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.87.062338

[26] MH Michael, M. Silveri, RT Brierley, VV Albert, J. Salmilehto, L. Jiang 및 SM Girvin, Phys. 개정 X 6, 031006 (2016).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevX.6.031006

[27] M. Grassl, L. Kong, Z. Wei, Z. Yin 및 B. Zeng, IEEE Transactions on Information Theory 64, 4674 (2018).
https : / //doi.org/10.1109/TIT.2018.2790423

[28] M. Neeley, M. Ansmann, RC Bialczak, M. Hofheinz, E. Lucero, AD O'Connell, D. Sank, H. Wang, J. Wenner, AN Cleland, MR Geller 및 JM Martinis, Science 325, 722 (2009).
https : / /doi.org/10.1126/ science.1173440

[29] MY Niu, IL Chuang 및 JH Shapiro, Phys. Lett. 120, 160502 (2018).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.120.160502

[30] D. Cozzolino, B. Da Lio, D. Bacco 및 LK Oxenløwe, Advanced Quantum Technologies 2, 1900038 (2019).
https : / / doi.org/ 10.1002 / qute.201900038

[31] Y.-H. Luo, H.-S. Zhong, M. Erhard, X.-L. Wang, L.-C. Peng, M. Krenn, X. Jiang, L. Li, N.-L. Liu, C.-Y. Lu, A. Zeilinger 및 J.-W. Pan, Phys. Lett. 123, 070505 (2019).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.123.070505

[32] A. Marin 및 D. Markham, Phys. A 88, 042332 (2013) 개정.
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.88.042332

[33] J. Hoffmann, C. Spee, O. Gühne 및 C. Budroni, New Journal of Physics 20, 102001 (2018).
https : / /doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aae87f

[34] C. Spee, H. Siebeneich, TF Gloger, P. Kaufmann, M. Johanning, M. Kleinmann, C. Wunderlich 및 O. Gühne, New Journal of Physics 22, 023028 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab6d42

[35] Y. Mao, C. Spee, Z.-P. Xu 및 O. Gühne, 차원 경계 시간 상관의 구조 (2020), arXiv : 2005.13964 [quant-ph].
arXiv : 2005.13964

[36] A. Sohbi, R. Ohana, I. Zaquine, E. Diamanti 및 D. Markham, qudits의 맥락 성을 보여주는 실험적 접근법 (2020), arXiv : 2010.13278 [quant-ph].
arXiv : 2010.13278

[37] M. Ray, NG Boddu, K. Bharti, L.-C. Kwek 및 A. Cabello, 차원 증인에 대한 그래프 이론적 접근 (2020), arXiv : 2007.10746 [quant-ph].
arXiv : 2007.10746

[38] M. Navascués, S. Pironio 및 A. Acín, New Journal of Physics 10, 073013 (2008).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​10/​7/​073013

[39] S. Pironio, M. Navascués 및 A. Acín, SIAM Journal on Optimization 20, 2157 (2010).
https : / /doi.org/ 10.1137 / 090760155

[40] M. Navascués 및 T. Vértesi, Phys. Lett. 115, 020501 (2015).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.115.020501

[41] M. Navascués, A. Feix, M. Araújo 및 T. Vértesi, Phys. Rev. A 92, 042117 (2015).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.92.042117

[42] HH Jee, C. Sparaciari, O. Fawzi 및 M. Berta, 고정 차원의 양자 상관 특성화 (2020), arXiv : 2005.08883 [quant-ph].
arXiv : 2005.08883

[43] G. Lüders, Annalen der Physik 15, 663–670 (2006).
https : / /doi.org/10.1002/andp.200610207

[44] C. Budroni 및 C. Emary, Physical Review Letters 113, 10.1103 / physrevlett. 113.050401 (2014).
https : / //doi.org/10.1103/ physrevlett.113.050401

[45] G. Schild 및 C. Emary, Physical Review A 92, 10.1103 / physreva. 92.032101 (2015).
https : / /doi.org/10.1103/ physreva.92.032101

[46] Guth, Monatshefte für Mathematik und Physik 40, A31(1933).
https : / /doi.org/ 10.1007 / BF01708937

[47] AJ Leggett 및 A. Garg, Phys. Lett. 54, 857 (1985).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.54.857

[48] C. Budroni, T. Moroder, M. Kleinmann 및 O. Gühne, Phys. Lett. 111, 020403 (2013).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.111.020403

[49] ND Mermin, Phys. Lett. 65, 3373 (1990).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.65.3373

[50] A. Peres, Physics Letters A 151, 107(1990).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0375-9601(90)90172-K

[51] ML Almeida, J.-D. Bancal, N. Brunner, A. Acín, N. Gisin 및 S. Pironio, Phys. Lett. 104, 230404 (2010).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.104.230404

[52] A. Sohbi, 온라인 저장소 : 순차적 측정을 통해 양자 시스템의 차원 경계 지정 (2021).
https : / /doi.org/ 10.5281 / zenodo.4460759

[53] M. Navascués, G. de la Torre 및 T. Vértesi, Phys. 개정 X 4, 011011 (2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevX.4.011011

[54] JM Donohue 및 E. Wolfe, Phys. Rev. A 92, 062120 (2015).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.92.062120

[55] G. Vidal 및 R. Tarrach, Phys. Rev. A 59, 141 (1999), arXiv : quant-ph / 9806094 [quant-ph].
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.59.141
arXiv : 퀀트 -PH / 9806094

[56] D. Cavalcanti and P. Skrzypczyk, Reports on Progress in Physics 80, 024001 (2017), arXiv : 1604.00501 [quant-ph].
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1361-6633/​80/​2/​024001
arXiv : 1604.00501

[57] J. Bavaresco, MT Quintino, L. Guerini, TO Maciel, D. Cavalcanti 및 MT Cunha, Physical Review A 96, 10.1103 / physreva.96.022110 (2017).
https : / /doi.org/10.1103/ physreva.96.022110

[58] S. Designolle, M. Farkas 및 J. Kaniewski, New Journal of Physics 21, 113053 (2019), arXiv : 1906.00448 [quant-ph].
https : / /doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab5020
arXiv : 1906.00448

[59] M. Araújo, C. Branciard, F. Costa, A. Feix, C. Giarmatzi 및 C. Brukner, New Journal of Physics 17, 102001 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​17/​10/​102001

[60] M. Oszmaniec 및 T. Biswas, Quantum 3, 133 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-04-26-133

[61] K. Baek, A. Sohbi, J. Lee, J. Kim, H. Nha, New Journal of Physics 22, 093019 (2020).
https : / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / abad7e

[62] S. Diamond 및 S. Boyd, Journal of Machine Learning Research 17, 1 (2016).

[63] A. Agrawal, R. Verschueren, S. Diamond 및 S. Boyd, Journal of Control and Decision 5, 42 (2018).
https : / /doi.org/ 10.1080 / 23307706.2017.1397554

[64] M. ApS, Python 9.2.28 (2020) 용 MOSEK Optimizer API.
https : / / docs.mosek.com/ 9.2 / pythonapi / index.html

[65] J. Bertrand, Calcul des probabilités(Jacques Gabay 에디션, 2006).

[66] I. Šupić 및 J. Bowles, Quantum 4, 337 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-09-30-337

[67] AA Klyachko, MA Can, S. Binicioğlu 및 AS Shumovsky, Phys. Lett. 101, 020403 (2008).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.101.020403

[68] F. Mezzadri, 미국 수학 학회 고시 54, 592 (2007).
arXiv : 수학 Ph / 0609050

[69] M. Matsumoto 및 T. Nishimura, ACM Trans. 모델. 계산. Simul. 8, 3–30 (1998).
https : / /doi.org/ 10.1145 / 272991.272995

[70] S. Boyd, SP Boyd 및 L. Vandenberghe, Convex 최적화 (캠브리지 대학 출판부, 2004).

인용

[1] Lucas B. Vieira 및 Costantino Budroni, "가장 간단한 측정 시퀀스의 시간적 상관 관계", arXiv : 2104.02467.

위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2021-06-10 14:40:07). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

가져올 수 없습니다 Crossref 인용 자료 마지막 시도 중 2021-06-10 14:40:05 : Crossref에서 10.22331 / q-2021-06-10-472에 대한 인용 데이터를 가져올 수 없습니다. DOI가 최근에 등록 된 경우 이는 정상입니다.

코인 스마트. 유로파 최고의 비트 코인-보르 스
출처 : https://quantum-journal.org/papers/q-2021-06-10-472/

spot_img

최신 인텔리전스

spot_img