Experimental replication of single-qubit quantum phase gates

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F16%3A33159745" target="_blank" >RIV/61989592:15310/16:33159745 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://journals.aps.org/pra/pdf/10.1103/PhysRevA.93.052318" target="_blank" >http://journals.aps.org/pra/pdf/10.1103/PhysRevA.93.052318</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevA.93.052318" target="_blank" >10.1103/PhysRevA.93.052318</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Experimental replication of single-qubit quantum phase gates

Popis výsledku v původním jazyce

We experimentally demonstrate the underlying physical mechanism of the recently proposed protocol for superreplication of quantum phase gates [W. Dur, P. Sekatski, and M. Skotiniotis, Phys. Rev. Lett. 114, 120503 (2015)], which allows producing up to N-2 high-fidelity replicas from N input copies in the limit of large N. Our implementation of 1 -> 2 replication of the single-qubit phase gates is based on linear optics and qubits encoded into states of single photons. We employ the quantum Toffoli gate to imprint information about the structure of an input two-qubit state onto an auxiliary qubit, apply the replicated operation to the auxiliary qubit, and then disentangle the auxiliary qubit from the other qubits by a suitable quantum measurement. We characterize the replication protocol by full quantum process tomography and observe good agreement of the experimental results with theory.

Název v anglickém jazyce

Experimental replication of single-qubit quantum phase gates

Popis výsledku anglicky

We experimentally demonstrate the underlying physical mechanism of the recently proposed protocol for superreplication of quantum phase gates [W. Dur, P. Sekatski, and M. Skotiniotis, Phys. Rev. Lett. 114, 120503 (2015)], which allows producing up to N-2 high-fidelity replicas from N input copies in the limit of large N. Our implementation of 1 -> 2 replication of the single-qubit phase gates is based on linear optics and qubits encoded into states of single photons. We employ the quantum Toffoli gate to imprint information about the structure of an input two-qubit state onto an auxiliary qubit, apply the replicated operation to the auxiliary qubit, and then disentangle the auxiliary qubit from the other qubits by a suitable quantum measurement. We characterize the replication protocol by full quantum process tomography and observe good agreement of the experimental results with theory.

Druh

J_x - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)

CEP obor

BH - Optika, masery a lasery

OECD FORD obor

—

Projekt

<a href="/cs/project/GA13-20319S" target="_blank" >GA13-20319S: Optické kvantové zpracování informace pomocí slabých kvantových měření</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Physical Review A

ISSN

2469-9926

e-ISSN

—

Svazek periodika

93

Číslo periodika v rámci svazku

5

Stát vydavatele periodika

US - Spojené státy americké

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

"052318-1"-"052318-7"

Kód UT WoS článku

000376239900005

EID výsledku v databázi Scopus

—