PRL导读-2018年120卷26期
2018/7/9 11:00:26 中科院物理所
序
言
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普通物理：统计与量子物理
责编：涂展春
利用Qudits违背导引不等式
实现最大随机性产生
Skrzypczy和Cavalcanti考虑了基于违反爱因斯坦-波多斯基-罗森(EPR)导引不等式的随机性的产生，这被称为单边设备无关随机性产生。作者证明，在最简单的情况下，即只涉及两个缔约方和两个针对具有d个输出的未特征化方的测量，存在EPR导引不等式。对这一不等式的最大违背保证了最大的随机性产生，等于log(d)个比特。作者进一步证明，所有纯的部分纠缠的全施密特秩态都能最大程度地违背这些不等式，从而导致单边设备无关设置下的最大随机性产生。更一般地，可以生成的随机性的量是由半定规划(semidefinite program)给出的，它可以被用来研究这些不等式的非最大违反行为。(马宇翰)
Maximal Randomness Generation from Steering Inequality Violations Using Qudits
P. Skrzypczyk and D. Cavalcanti
Phys. Rev. Lett. 120, 260401 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.260401
在大尺度手征量子行走中测量卷绕数
Xu等人报道了在单手征量子行走中卷绕数(Winding Number)的实验测量。从根本上讲，离散时间量子行走中的自旋轨道耦合是基于时间-多路技术方案的双折射晶体共线切割来实现的。本文给出的的协议是紧凑的，避免了额外的损失，使其适合于实现大尺度下真正的单光子量子行走。采用了一个信号单光子作为“行者”，并利用具有高时间分辨的单光子探测，作者实现了一个保真度高达0.948±0.007的50步Hadamard离散时间量子行走。特别是，通过局部断层扫描每个格点，作者可以重建从单一晶格格点开始行走的光子“行者”的完整的波函数。经过傅立叶变换，可以得到准动量空间中的波函数。基于这种方式，作者提出了在准动量空间中重构系统哈密顿量本征向量的方法。同时在存在手征对称性的情况下，这种方法可以直接读出不同拓扑相(平凡和非平凡)的卷绕数。通过引入非等效时间框架，作者证明了周期驱动系统中的整个拓扑相也可以用两个不同的卷绕数来表征。本文的方法也可以拓展到高卷绕数的情形。(马宇翰)
Measuring the Winding Number in a Large-Scale Chiral Quantum Walk
Xiao-Ye Xu, Qin-Qin Wang et al
Phys. Rev. Lett. 120, 260501 (2018)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.260501
利用六个具有三自由度光子形成的
18量子比特纠缠态
多粒子多自由度的完全控制是量子信息处理的一种基本能力。Wang等人从实验上展示了一个18量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态，这是通过同时利用六个具有三个不同自由度的光子实现的。这三个自由度分别是光子的路径、偏振和轨道角动量。作者开发了高稳定性干涉仪，用于在光子的不同自由度之间的可逆量子逻辑运算，其精度和效率接近于1。这一干涉仪能够同时读出由18量子比特态形成的2
编辑：雾里熊
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