Experimental demonstration of optimal universal asymmetric quantum cloning of polarization states of single photons by partial symmetrization

0337318 - FZÚ 2010 RIV US eng J - Journal Article
Černoch, Antonín - Soubusta, Jan - Čelechovská, L. - Dušek, M. - Fiurášek, J.
Experimental demonstration of optimal universal asymmetric quantum cloning of polarization states of single photons by partial symmetrization.
[Experimentální realizace optimálního univerzálního asymetrického kvantového klonování polarizačních stavů pomocí částečné symetrizace.]
Physical Review. A. Roč. 80, č. 6 (2009), 062306/1-062306/6. ISSN 1050-2947
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) 1M06002
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10100522
Keywords : kvantová informace * asymetrické klonování * částečná symetrizace quantum information * asymmetric cloning * partial symmetrization
Subject RIV: BH - Optics, Masers, Lasers
Impact factor: 2.866, year: 2009

We report on experimental implementation of the optimal universal asymmetric 1->2 quantum cloning machine for qubits encoded into polarization states of single photons. Our linear optical machine performs asymmetric cloning by partially symmetrizing the input polarization state of signal photon and a blank copy idler photon prepared in a maximally mixed state. We show that the employed method of measurement of mean clone fidelities exhibits strong resilience to imperfect calibration of the relative efficiencies of single-photon detectors used in the experiment. Reliable characterization of the quantum cloner is thus possible even when precise detector calibration is difficult to achieve.

Představujeme experimentální realizaci optimálního univerzálního asymetrického 1 na 2 kvantového klonovacího stroje pro qubity zakódované do polarizačních stavů jednotlivých fotonů. Naše lineárně optické zařízení provádí asymetrické klonování pomocí částečné symetrizace vstupního polarizačního stavu signálního fotonu a čisté kopie jalového fotonu, který je připraven v maximálním smíšeném stavu. Ukážeme, že aplikovaná měřící metoda středních fidelit klonů je silně rezistentní vůči nepřesnostem v kalibraci relativních účinností jednofotonových detektorů použitých v experimentu. Spolehlivá charakterizace kvantového kloneru je možná, i když přesné kalibrace je těžké dosáhnout.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0181341