Bell 类态的最优线性光学判别
量子物理
2022-12-14 v1
摘要
由于在不使用复杂且资源密集型方法的情况下可实现的确定性操作集合有限，使用线性光学的量子信息处理具有挑战性。尽管诸如使用辅助光子等技术可增强线性光学系统的信息处理能力，但它们在技术上要求很高。因此，在确定线性光学所施加的约束下并优化其针对特定任务的线性光学操作（不使用辅助粒子）有助于其潜在实现。在此，我们考虑在不使用辅助光子的情况下明确判别 Bell 类态的任务。这是一个在多种场景中都相关的基本问题，例如，在纠缠量子电路输出的测量中，或用于量子中继站中的纠缠交换。虽然已知两量子比特的精确 Bell 态可以 50% 的最优成功概率被判别，我们惊讶地发现，对于 Bell 类态，最优概率可能仅为 25%。我们根据可区分性、以并发度量的纠缠，以及用于明确判别的分束器网络参数来分析一组 Bell 类态。此外，我们给出了由单光子探测器与具有依赖于输入态参数的分束器组成的线性光学配置，其在 Bell 类情况下实现最优判别。
引用
@article{arxiv.2112.01605,
title = {Optimal linear optical discrimination of Bell-like states},
author = {Dov Fields and Janos A. Bergou and Mark Hillery and Siddhartha Santra and Vladimir Malinovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01605},
year = {2022}
}