Esquemas tomográficos para la estimación de estados cuánticos en presencia de simetrías

LORENA REBÓN; FEDERICO HOLIK; INÉS CORTE

Congreso; 106a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2021

Asociación Física Argentina, Filial Córdoba

La determinación del estado de un sistema cuántico [1] es una de las tareas centrales en muchas de las aplicaciones de la teoría de la información cuántica. Sin embargo, dado que la cantidad de mediciones independientes necesarias para realizar una tomografía cuántica completa crece exponencialmente con el número de qubits, es necesario recurrir a esquemas tomográficos alternativos que permitan reducir la cantidad de recursos experimentales y de cómputo que requiere esta tarea. Tal es el caso del esquema de tomografía cuántica permutacionalmente invariante [2,3], que propone estimar sólo la parte del estado, a priori desconocido, que es simétrica ante permutaciones. Este problema crece polinomialmente con el número de subsistemas y permite reconstruir en forma óptima una variedad de estados de interés. En este trabajo, presentamos una extensión de dicho esquema que puede ser aplicado a un conjunto más amplio de simetrías. Apelando a técnicas matemáticas basadas en teoría de grupos [4], la implementación se simplifica y es posible desarrollar un esquema tomográfico que funcione de forma algorítmica para simetrías arbitrarias.Referencias:[1] M. Paris and J. Rehacek,Quantum State Estimation, Springer Publishing Company, (2010).[2] G. Tóth, W. Wieczorek, D. Gross, R. Krischek, C. Schwemmer, and H. Weinfurter, Phys. Rev. Lett.105, 250403 (2010).[3] T. Moroder, P. Hyllus, G. Tóth, C. Schwemmer, A. Niggebaum, S. Gaile, O. Gühne and H. Weinfurter, invariant state reconstruction, New J. Phys.14, 105001 (2012).[4] M. Losada, F. Holik, C. Massri, and A. Plastino,Solutions for the MaxEnt problem with symmetry constraints, Quantum Inf. Process.18, 293 (2019).