用于任意有限维qudit量子态层析的3D紧凑光子电路
量子物理
2020-02-12 v1
摘要
在这项工作中，我们提出了三维光子电路设计，可显著降低了用于执行N维路径qudit量子态层析的电路复杂度。本工作中选择的POVM（正算子值测度）确保对于奇数维，该过程是极小的。我们的提议包括将构成电路的波导组织为方形阵列，该阵列由N个垂直扇区组成，每个扇区由N个沿垂直方向排列的波导构成。基于所选POVM的对称性，作用于初始量子系统的干涉仪可划分为三个不同幺正操作的序列。这些操作独立地作用于电路的每个垂直扇区或层，从而简化了它们的确定。因此我们获得了这样的电路：其分束器数量服从关于量子系统维度的3次多项式函数，而在当前提议中该数量以4次多项式函数增长。此外，在我们的方案中，光学深度从量子系统维度的二次函数降低为线性函数。这些结果证实了我们的光子电路复杂度显著降低。
引用
@article{arxiv.2002.04053,
title = {3D compact photonic circuits for realizing quantum state tomography of qudits in any finite dimension},
author = {Wilder Cardoso and Davi Barros and Leonardo Neves and Sebastião Pádua},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04053},
year = {2020}
}
备注
9+ pages, 11 figures, comments are welcome!