Operational characterization of multi-photon entanglement in linear optics networks

线性光学网络中多光子纠缠的操作表征

基本信息

  • 批准号:
    19F19817
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2019-11-08 至 2022-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In 2020, we have continued our research on the characterization of quantum states in multiphoton linear optics networks.We have established a theory for the characterization of complementary properties in multiphoton linear optics networks (LONs) in an experimentally feasible way, which has been published in “New Journal of Physics 22, 103054 (2020)”. This theory can be then employed for entanglement detection in multiphoton LON systems without falling into the computational complexity of boson sampling. It allows us to extend well-established methods for entanglement detection in multipartite qudit systems to multipartite LONs. As a result, “entanglement between modes” in multiphoton LON systems can be physically detected in measurements. We have presented this result at the conferences “AQIS 2020” and “QIP 2021”.A step further than the entanglement detection, we would like to evaluate the similarity between a quantum state and a target state in LONs. To this end, we need to first establish a theory for quantum state fidelity estimation employing state verifiers. We have therefore proposed a protocol for quantum state fidelity estimation for entangled states in bipartite qudit systems employing a set of local measurements, which has been published in “Entropy 22, 889 (2020)”. Based on this theory, one can construct and evaluate state verifiers for multiphoton states in LONs in experiments to estimate lower and upper bounds on quantum state fidelity. This result has been presented at the conference “Workshop on quantum information science 2020”.
2020年,我们继续开展了多光子线性光学网络量子态表征的研究,以实验可行的方式建立了多光子线性光学网络(隆恩)互补性质表征的理论,已发表在《新物理学报》22,103054(2020)。该理论可用于多光子LON系统中的纠缠探测,而不会陷入玻色子采样的计算复杂性。它使我们能够扩展完善的方法在多体量子系统中的纠缠检测多体隆恩。因此,在多光子LON系统中的“模式之间的纠缠”可以在测量中被物理地检测到。我们已经在“AQIS 2020”和“QIP 2021”会议上展示了这一结果。比纠缠检测更进一步,我们想评估隆恩中量子态和目标态之间的相似性。为此,我们需要首先建立一个理论的量子态保真度估计使用状态验证器。 因此,我们提出了一种采用一组局部测量的二分量子系统中纠缠态的量子态保真度估计协议,该协议已发表在“Entropy 22,889(2020)”中。 基于这一理论,人们可以在实验中构造和评估隆恩中多光子态的状态验证器,以估计量子态保真度的上下界。这一成果已在“2020年量子信息科学研讨会”上发表。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fidelity estimation for multiphoton states in linear optics networks
线性光学网络中多光子状态的保真度估计
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Margetts-Smith G;Macnaghten AI;Brebner LS;Ziminski JJ;Sieburg MC;Grimm JW;Crombag HS;Koya E;Klemen SENICA;Jun-Yi Wu;Jun-Yi Wu and Mio Murao;Jun-Yi Wu and Mio Murao;Jun-Yi Wu
  • 通讯作者:
    Jun-Yi Wu
Complementary properties and entanglement detection in boson sampling systems
玻色子采样系统中的互补特性和纠缠检测
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Margetts-Smith G;Macnaghten AI;Brebner LS;Ziminski JJ;Sieburg MC;Grimm JW;Crombag HS;Koya E;Klemen SENICA;Jun-Yi Wu;Jun-Yi Wu and Mio Murao;Jun-Yi Wu and Mio Murao
  • 通讯作者:
    Jun-Yi Wu and Mio Murao
Complementary properties of multiphoton quantum states in linear optics networks
  • DOI:
    10.1088/1367-2630/abb964
  • 发表时间:
    2020-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Jun-Yi Wu;M. Murao
  • 通讯作者:
    Jun-Yi Wu;M. Murao
線形光学ネットワークにおけるエンタングルメントの相補的性質
线性光网络中纠缠的互补特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wu Junyi;村尾美緒
  • 通讯作者:
    村尾美緒
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
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    2000
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
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