六维光子量子系统互无偏基的测试
量子物理
2017-01-18 v1 光学
摘要
在量子信息中，量子力学可观测量之间的互补性起着关键作用。如果系统处于某个可观测量的本征态，则互补可观测量的值概率分布是平坦的。这两个可观测量的本征态构成一对互无偏基 (MUBs)。更一般地，一组 MUBs 由所有两两无偏的基组成。除了希尔伯特空间的特定维度外，最大 MUBs 集合通常是未知的。即使对于低至六维的情况，识别最大 MUBs 集合仍然是一个未决问题，尽管有强有力的数值证据表明同时存在的 MUBs 不超过三个。在此，通过利用新开发的全息技术，我们实现并测试了单光子六维量子态（即 qusix）的不同三组 MUBs，该量子态编码在混合偏振 - 轨道角动量或纯轨道角动量希尔伯特空间中。理论与实验之间观察到高度一致。我们的结果可应用于量子态层析、定量波粒二象性、量子密钥分发以及互补性和逻辑不确定性的测试。
引用
@article{arxiv.1304.4081,
title = {Test of mutually unbiased bases for six-dimensional photonic quantum systems},
author = {Vincenzo D'Ambrosio and Filippo Cardano and Ebrahim Karimi and Eleonora Nagali and Enrico Santamato and Lorenzo Marrucci and Fabio Sciarrino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.4081},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 4 figures