Experimentally feasible semi-device-independent certification of four-outcome positive-operator-valued measurements - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Experimentally feasible semi-device-independent certification of four-outcome positive-operator-valued measurements

Abstrakt

Recently the quantum information science community devoted a lot of attention to the theoretical and practical aspects of generalized measurements, the formalism of all possible quantum operations leading to acquisition of classical information. On the other hand, due to imperfections present in quantum devices, and limited thrust to them, a trend of formulating quantum information tasks in a semi-device-independent manner emerged. In this Rapid Communication we use the concept of quantum random access codes to construct a protocol able to certify the presence of the generalized measurements in a semi-device-independent way without employing quantum entanglement. We use semidefinite programming methods to show robustness of the protocol and characterize its statistical properties. We conclude that it allows for experimental realizations using technology currently available in laboratories.

Cytowania

  • 2 4

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 2 4

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 45 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Copyright (2019 American Physical Society)

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
PHYSICAL REVIEW A nr 100,
ISSN: 2469-9926
Język:
angielski
Rok wydania:
2019
Opis bibliograficzny:
Mironowicz P., Pawłowski M.: Experimentally feasible semi-device-independent certification of four-outcome positive-operator-valued measurements// PHYSICAL REVIEW A -Vol. 100,iss. 3 (2019), s.030301-
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1103/physreva.100.030301
Bibliografia: test
  1. P. Dirac, The Principles of Quantum Mechanics (Oxford University Press, United Kingdom, 1930).
  2. C. W. Helstrom, Quantum Detection and Estimation Theory (Academic, New York, 1976).
  3. I. D. Ivanovic, How to differentiate between non-orthogonal states, Phys. Lett. A 123, 257 (1987). otwiera się w nowej karcie
  4. A. Peres, How to differentiate between non-orthogonal states, Phys. Lett. A 128, 19 (1988). otwiera się w nowej karcie
  5. D. Petz and L. Ruppert, Optimal quantum-state tomography with known parameters, J. Phys. A: Math. Theor. 45, 085306 (2012). otwiera się w nowej karcie
  6. H. Lyyra, T. Kuusela, and T. Heinosaari, Obtaining conclusive information from incomplete experimental tomography, Phys. Rev. A 99, 042335 (2019). otwiera się w nowej karcie
  7. M. Oszmaniec, L. Guerini, P. Wittek, and A. Acín, Simulating Positive-Operator-Valued Measures with Projective Measure- ments, Phys. Rev. Lett. 119, 190501 (2017). otwiera się w nowej karcie
  8. M. Oszmaniec, F. B. Maciejewski, and Z. Puchała, All quantum measurements can be simulated using projective measurements and postselection, Phys. Rev. A 100, 012351 (2019). otwiera się w nowej karcie
  9. D. Mayers and A. Yao, Quantum cryptography with imperfect apparatus, IEEE Symposium on Foundations of Computer Sci- ence, 1998 (unpublished). otwiera się w nowej karcie
  10. M. Pawłowski and N. Brunner, Semi-device-independent se- curity of one-way quantum key distribution, Phys. Rev. A 84, 010302(R) (2011). otwiera się w nowej karcie
  11. E. S. Gómez, S. Gómez, P. Gonzalez, G. Cañas, J. F. Barra, A. Delgado, G. B. Xavier, A. Cabello, M. Kleinmann, T. Vértesi, and G. Lima, Device-Independent Certification of a Nonprojec- tive Qubit Measurement, Phys. Rev. Lett. 117, 260401 (2016). otwiera się w nowej karcie
  12. S. Gómez, A. Mattar, E. S. Gómez, D. Cavalcanti, O. J. Farías, A. Acín, and G. Lima, Experimental nonlocality-based random- ness generation with non-projective measurements, Phys. Rev. A 97, 040102(R) (2018). otwiera się w nowej karcie
  13. S. Wiesner, Conjugate coding, SIGACT News 15, 78 (1983). otwiera się w nowej karcie
  14. A. Ambainis, A. Nayak, A. Ta-Shma, and U. Vazirani, Dense quantum coding and a lower bound for 1-way quantum au- tomata, in Proceedings of the 31st Annual ACM Symposium on Theory of Computing (ACM Press, New York, 1999), pp. 376-383. otwiera się w nowej karcie
  15. A. Ambainis, A. Nayak, A. Ta-Shma, and U. Vazirani, Dense quantum coding and quantum finite automata, J. ACM 49, 496 (2002). otwiera się w nowej karcie
  16. A. Ambainis, D. Leung, L. Mancinska, and M. Ozols, Quantum random access codes with shared randomness, arXiv:0810.2937. otwiera się w nowej karcie
  17. A. Tavakoli, J. Kaniewski, T. Vértesi, D. Rosset, and N. otwiera się w nowej karcie
  18. Brunner, Self-testing quantum states and measurements in the prepare-and-measure scenario, Phys. Rev. A 98, 062307 (2018). otwiera się w nowej karcie
  19. A. Coladangelo, K. T. Goh, and V. Scarani, All pure bipartite entangled states can be self-tested, Nat. Commun. 8, 15485 (2017). otwiera się w nowej karcie
  20. P. Mironowicz, H.-W. Li, and M. Pawłowski, Properties of dimension witnesses and their semi-definite programming re- laxations, Phys. Rev. A 90, 022322 (2014). otwiera się w nowej karcie
  21. K. F. Pal and T. Vértesi, Maximal violation of a bipartite three- setting, two-outcome Bell inequality using infinite-dimensional quantum systems, Phys. Rev. A 82, 022116 (2010). otwiera się w nowej karcie
  22. J. W. Eaton, D. Bateman, S. Hauberg, and R. Wehbring, GNU Octave version 5.1.0 manual: A high-level interactive language for numerical computations (2019), https://www.gnu. org/software/octave/doc/v5.1.0/.
  23. K. C. Toh, M. Todd, and R. H. Tütüncü, SDPT3-A MATLAB software package for semidefinite programming, Opt. Methods Softw. 11, 545 (1999). otwiera się w nowej karcie
  24. R. H. Tütüncü, K. C. Toh, and M. J. Todd, Solving semi-definite-quadratic-linear programs using SDPT3, Math. Program. 95, 189 (2003). otwiera się w nowej karcie
  25. J. Löfberg, YALMIP: A toolbox for modeling and optimization in MATLAB, in Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation (IEEE, Piscataway, NJ, 2004). otwiera się w nowej karcie
  26. M. Navascués, G. de la Torre, and T. Vértesi, Characterization of Quantum Correlations with Local Dimension Constraints and its Device-Independent Applications, Phys. Rev. X 4, 011011 (2014). otwiera się w nowej karcie
  27. M. Navascués and T. Vértesi, Bounding the Set of Finite Di- mensional Quantum Correlations, Phys. Rev. Lett. 115, 020501 (2015). otwiera się w nowej karcie
  28. P. Wittek, Algorithm 950: Ncpol2sdpa-Sparse semidefinite programming relaxations for polynomial optimization prob- lems of noncommuting variables, ACM Trans. Math. Software 41, 21 (2015). otwiera się w nowej karcie
  29. A. Tavakoli, M. Smania, T. Vértesi, N. Brunner, and M. Bourennane, Self-testing non-projective measurements, arXiv:1811.12712. otwiera się w nowej karcie
  30. M. Smania, M. Nawareg, P. Mironowicz, A. Cabello, M. Pawłowski, and M. Bourennane, Experimental device- independent certification of a symmetric, informationally com- plete, positive operator-valued measure, arXiv:1811.12851. otwiera się w nowej karcie
  31. N. Gisin, Bell Inequalities: Many Questions, a Few Answers, in Quantum Reality, Relativistic Causality, and Closing the otwiera się w nowej karcie
  32. Epistemic Circle, The Western Ontario Series in Philosophy of Science, Vol. 73 (Springer, Dordrecht, 2009), pp. 125-138.
  33. O. Andersson, P. Badziąg, I. Bengtsson, I. Dumitru, and A. Cabello, Self-testing properties of Gisin's elegant Bell inequal- ity, Phys. Rev. A 96, 032119 (2017). otwiera się w nowej karcie
  34. M. Farkas and J. Kaniewski, Self-testing mutually unbiased bases in the prepare-and-measure scenario, Phys. Rev. A 99, 032316 (2019). otwiera się w nowej karcie
  35. P. Mironowicz et al. (unpublished). otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 78 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi