Certificación experimental del estado cuántico mediante el muestreo activo de estados fotónicos entrelazados

Área de la Ciencia:

• Ciencias de la información cuántica Ciencias de la información cuántica.
• Tecnologías Cuánticas Tecnologías Cuánticas

Sus antecedentes:

• Los estados cuánticos entrelazados son cruciales para las tecnologías cuánticas, pero requieren validación.
• La caracterización completa de los estados cuánticos requiere muchos recursos.
• Los métodos de verificación existentes a menudo destruyen estados y asumen distribuciones idénticas (IID).

Objetivo del estudio:

• Implementar experimentalmente la certificación del estado cuántico (QSC).
• Desarrollar un método para validar los estados cuánticos sin destruir todo el conjunto.
• Para superar las limitaciones de los supuestos IID en la verificación del estado cuántico.

Principales métodos:

• Implementación experimental de QSC utilizando conmutadores ópticos activos.
• Muestreo aleatorio de fuentes de estados Bell de dos fotones y estados GHZ de tres fotones.
• Informes en tiempo real de fidelidades estadísticamente sólidas.

Principales resultados:

• QSC certifica la fidelidad de los estados cuánticos restantes midiendo sólo un subconjunto.
• El protocolo elimina el supuesto de distribución idéntica.
• Se logró una escala cercana a N^-1 con N estados medidos.
• Implementación demostrada independiente del dispositivo.

Conclusiones:

• QSC proporciona una validación eficiente y estadísticamente sólida de los estados cuánticos.
• El protocolo es adecuado para la evaluación comparativa de dispositivos de computación cuántica y configuraciones de comunicación.
• QSC es robusto en situaciones estándar y adversarias.