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在含相关噪声实验中见证纠缠

量子物理 2020-04-29 v2 数学物理 math.MP

摘要

纠缠见证实验的目的是从有限次试验中认证纠缠态的制备。此类实验的统计置信度通常表示为观测到的见证违背的标准差个数。该方法隐式地假设噪声行为良好,从而中心极限定理适用。在这项工作中,我们提出两种方法来分析态可能受到任意相关噪声影响的见证实验。我们的第一种方法是拒绝实验,其中我们通过拒绝实验只能产生可分态的假设来认证纠缠的制备。我们用p值来量化统计置信度,其可解释为观测数据与“只能产生可分态”假设一致的可能性。因此小的p值意味着对所见证纠缠的高置信度。该方法适用于一般见证实验,也可用于见证真正的多体纠缠。我们的第二种方法是估计实验,其中我们估计并构造平均见证值的置信区间。该置信区间在相关噪声存在下是统计严格的。该方法适用于一般估计问题,包括保真度估计。为考虑系统测量和随机设置生成误差,我们的模型考虑了器件不完美性,并展示这如何影响两种统计分析方法。最后,我们基于NV中心的模拟,用详细示例说明了我们方法的使用。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.12400,
  title  = {Witnessing Entanglement in Experiments with Correlated Noise},
  author = {Bas Dirkse and Matteo Pompili and Ronald Hanson and Michael Walter and Stephanie Wehner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12400},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in Quantum Science and Technology (2020). v2 (minor changes): title changed, additional clarification in several places, added simulation details. 21 pages + 12 pages appendices, 7 figures, 6 tables