Universal linear-optical quantum device: experimental implementation

0337355 - FZÚ 2010 RIV US eng J - Journal Article
Černoch, Antonín - Soubusta, Jan - Dušek, M. - Fiurášek, J.
Universal linear-optical quantum device: experimental implementation.
[Univerzální lineárně optické kvantové zařízení: experimentální realizace.]
Journal of Russian Laser Research. Roč. 30, č. 5 (2009), 533-539. ISSN 1071-2836. E-ISSN 1573-8760
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) 1M06002
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10100522
Keywords : quantum information * quantum gate * universal cloning
Subject RIV: BH - Optics, Masers, Lasers
Impact factor: 0.748, year: 2009

We report on a linear-optical realization of a universal quantum device working with polarization encoded quantum bits. It can serve as a two-qubit partial SWAP entangling gate. The same device can be used also for filtering symmetric and antisymmetric parts of the input two-photon state. Through a partial symmetrization, the universal asymmetric quantum cloning of single-photon polarization states can be achieved. All functions can be implemented in one setup by changing the classical parameters like the phase shift and attenuation only. For the characterization of the device, the reconstruction of the output state by full process tomography was performed.

Představujeme lineárně optickou realizaci univerzálního kvantového zařízení, které pracuje s kvantovými bity zakódovanými v polarizaci. Zařízení může sloužit jako dvouqubitové částečné SWAP entanglovací hradlo. Stejné zařízení může být použito také pro filtrování symetrické a antisymetrické části vstupního dvoufotonového stavu. Pomocí částečné symetrizace lze dosáhnout univerzálního kvantového klonování jednofotonového polarizačního stavu. Všechny funkce lze provést pomocí jedné sestavy pouze změnou klasických parametrů jako je posun fáze a zeslabení. Pro charakterizaci zařízení byla provedena rekonstrukce výstupního stavu pomocí úplné procesní tomografie.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0181372