Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Experimental entanglement-assisted weak measurement of phase shift

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F20%3A73602883" target="_blank" >RIV/61989592:15310/20:73602883 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-28-23-34639&id=442113" target="_blank" >https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-28-23-34639&id=442113</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1364/OE.403711" target="_blank" >10.1364/OE.403711</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Experimental entanglement-assisted weak measurement of phase shift

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Weak value amplification is a popular method in quantum metrology for enhancing the sensitivity at the expense of the signal intensity. Recently, it was suggested that the trade-off between signal intensity and sensitivity can be improved by using an entangled auxiliary system. Here, we experimentally investigate such entanglement-assisted weak measurement of small conditional phase shifts induced by an interaction between ancilla and meter qubits. We utilize entangled photon pairs and implement the required three-qubit quantum logic circuit with linear optics. The circuit comprises a two-qubit controlled phase gate and a three-qubit controlled-controlled phase gate with fully tunable conditional phase shifts. We fully characterize the output states of our circuit by quantum state tomography and perform a comprehensive analysis of the trade-off between the measurement sensitivity and the success probability of the protocol. The observed experimental results are in good qualitative agreement with theoretical predictions, but the overall performance of our setup is limited by various experimental imperfections. We provide a detailed theoretical analysis of the influence of dephasing of the entangled ancilla state, which is one of the main sources of imperfections in the experiment. We also discuss the ultimate scaling with the dimension of the entangled ancilla system.

  • Název v anglickém jazyce

    Experimental entanglement-assisted weak measurement of phase shift

  • Popis výsledku anglicky

    Weak value amplification is a popular method in quantum metrology for enhancing the sensitivity at the expense of the signal intensity. Recently, it was suggested that the trade-off between signal intensity and sensitivity can be improved by using an entangled auxiliary system. Here, we experimentally investigate such entanglement-assisted weak measurement of small conditional phase shifts induced by an interaction between ancilla and meter qubits. We utilize entangled photon pairs and implement the required three-qubit quantum logic circuit with linear optics. The circuit comprises a two-qubit controlled phase gate and a three-qubit controlled-controlled phase gate with fully tunable conditional phase shifts. We fully characterize the output states of our circuit by quantum state tomography and perform a comprehensive analysis of the trade-off between the measurement sensitivity and the success probability of the protocol. The observed experimental results are in good qualitative agreement with theoretical predictions, but the overall performance of our setup is limited by various experimental imperfections. We provide a detailed theoretical analysis of the influence of dephasing of the entangled ancilla state, which is one of the main sources of imperfections in the experiment. We also discuss the ultimate scaling with the dimension of the entangled ancilla system.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA16-17314S" target="_blank" >GA16-17314S: Komplexní multiqubitová optická kvantová logická hradla</a><br>

  • Návaznosti

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

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2020

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    OPTICS EXPRESS

  • ISSN

    1094-4087

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    28

  • Číslo periodika v rámci svazku

    23

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    17

  • Strana od-do

    34639-34655

  • Kód UT WoS článku

    000589869600068

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85096039228