飞行量子dit的任意d维Pauli X门
量子物理
2019-10-15 v1 光学
摘要
光子的高维自由度比其二维对应物能编码更多量子信息。尽管信息容量的提升在量子应用（如量子通信）中具有优势，控制和操控这些系统一直颇具挑战。本文展示一种对单光子执行无损任意高维Pauli-X门的方法。X门由量子dit基矢的循环置换构成，且与Z门一起构成执行任意变换的基础。我们提出在光子轨道角动量上实现此类门。所提议的实验装置仅使用两种基本光学元件，如模式分类器和模式移位器——因此可在任何具备这些实验工具的系统中实现。此外，所涉及干涉仪的数量随维度对数增长，这对实际实现十分重要。
引用
@article{arxiv.1811.01814,
title = {Arbitrary d-dimensional Pauli X-Gates of a flying Qudit},
author = {Xiaoqin Gao and Mario Krenn and Jaroslav Kysela and Anton Zeilinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.01814},
year = {2019}
}
备注
6+5 pages, 3+6 figures