第40卷第1期量子电子学报Vol.40No.12023年1月CHINESEJOURNALOFQUANTUMELECTRONICSJan.2023DOI:10.3969/j.issn.1007-5461.2023.01.010三三三维维维时时时间间间片片片最最最大大大纠纠纠缠缠缠态态态的的的最最最优优优检检检测测测曹睿1,袁晨智1,沈思1,张子昌1,范云茹1,李加睿1,李浩2,尤立星2,周强1,王子竹1∗(1电子科技大学基础与前沿研究院,四川成都610054;2中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海200050)摘要:如何实现高维纠缠态的纠缠检测是量子科技理论和实验研究的一项重要内容。传统的基于保真度的纠缠见证并不能适用于检测所有种类的纠缠态,且其测量组合的数目也并非最优。通过在光子的时间片自由度上制备出两体三维最大纠缠态,在使用传统纠缠见证无法认定其纠缠性质的情况下,采用基于凸优化理论的纠缠检测方法对该量子态的纠缠维度进行检测。结果表明,凭借新方法可获得更有效的测量方案,能够高效准确地认证目标态的纠缠维度,并将传统纠缠见证实验所需的15组测量组合减少至6组。关键词:量子信息;纠缠见证;纠缠检测;高维纠缠态中图分类号:O431.2文献标识码:A文章编号:1007-5461(2023)01-00085-10Optimizeddetectionofmaximallyentangledtime-binqutritsCAORui1,YUANChengzhi1,SHENSi1,ZHANGZichang1,FANYunru1,LIJiarui1,LIHao2,YOULixing2,ZHOUQiang1,WANGZizhu1∗(1InstituteofFundamentalandFrontierSciences,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610054,China;2ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200050,China)Abstract:Thedetectionofhigh-dimensionalentanglementisanimportantchallengeinboththeoreticalandexperimentalaspectsofquantuminformationscienceandtechnology.Thetraditionalentanglementwitnessbasedonfidelityisnotsuitablefordetectingallkindsofentanglementstates,andthenumberofmeasurementcombinationsisnotoptimal.Anewalgorithmbasedonconvexoptimizationtheoryhasbeenproposedtoremedythesituation.Theperformanceofbothapproachesonabipartitetime-bin-entangledqutritisexperimentallytest.Whenthetraditionalentanglementwitnesscannotdetermineitsentanglementpropertyunambiguously,it’sswitchedtotheoptimization-basedmethod.Theresultsshowthatasimplerandmoreeffectivemeasurementschemecanbeobtainedbyusingthen...
