Снижение измерительной сложности при понижении ранга для томографии поляризационных кутритов в естественном базисе
Д. Р. Чупахин+*, Н. А. Борщевская+*, Б. И. Бантыш*, К. Г. Катамадзе×, С. П. Кулик+, Ю. И. Богданов*
+Центр квантовых технологий Физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
*Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", 123182 Москва, Россия
×Technology Innovation Institute, 9639 Abu Dhabi, UAE
Abstract
Исследована томография поляризационных кутритов в схеме измерений в
естественном поляризационном базисе с минимальным числом перестраиваемых
элементов. Проведен теоретический анализ информационной полноты
протоколов для состояний различного ранга с использованием анализа
матрицы информации и методов сжимающей томографии; результаты
подтверждены экспериментально. Показано существование протокола с пятью
измерениями, обеспечивающего полную реконструкцию произвольных (в том
числе смешанных) состояний, и установлено, что более экономные по числу
измерений схемы обеспечивают полную реконструкцию для чистых состояний.
Полученные протоколы демонстрируют высокую точность восстановления
тестовых состояний в условиях ограниченного набора поворотов
измерительного базиса.