Estudio numérico de un método de tomografía cuántica para estados puros de qudits, que utiliza sólo 4d medidas proyectivas.

PEARS STEFANO, Q.; REBÓN, L.; VARGA, J. J. M.; LEDESMA, S.; IEMMI, C.

BUENOS AIRES

Congreso; 103 Reunión AFA; 2018

Asociación Física Argentina

Presentamos un m´etodo tomogr´afico que permite caracterizar cualquier estado cu´antico puro de dimensio´n d arbitraria, que est´a basado en la t´ecnica cl´asica de interferometr´ıa por corrimiento de fase. En el esquema propuesto un total de solo 4d−3 medidas son necesarias, lo que implica una reduccio´n con respecto a los esquemas est´andar de tomograf´ıa cu´antica de estados, que requieren del orden de d2. Verificamos la validez de la t´ecnica estudiando la fidelidad de reconstrucci´on de este m´etodo mediante una serie de simulaciones num´ericas, y lo comparamos con un esquema de tomograf´ıa cu´antica est´andar de bases mutuamente no sesgadas (MUB). Para el modelado num´erico supusimos un ruido con distribucio´n Poissoniana asociado a cada medida proyectiva, consistente con una implementacio´n donde el estado se codifique en grados de libertad de un foto´n individual, y donde las medidas resulten de un proceso de fotodeteccio´n. Las simulaciones muestran una excelente fidelidad de reconstruccio´n para el m´etodo propuesto. Adem´as el esquema tomogr´afico propuesto tiene la ventaja adicional de que permite verificar la hipo´tesis a priori de que el estado es puro sin necesidad de medidas adicionales. Para mostrar esta propiedad simulamos la reconstruccio´n de estados afectados por ruido blanco. Adicionalmente presentamos una implementacio´n experimental del m´etodo. Para ello utilizamos un procesador o´ptico 4-f, que acoplado con dos moduladores espaciales de luz, permite implementar medidas proyectivas arbitrarias en qudits codificados en el momento transverso de la luz.