Published February 1, 2024 | Version v1
Publication

Integrated photonic circuits for contextuality tests via sequential measurements in three-level quantum systems

  • 1. Universidade Federal de Minas Gerais

Description

In this paper, we present a protocol to obtain photonic circuits that can be used in the implementation of contextuality tests on qutrit systems. The use of photonic integrated circuits offers several advantages for performing this type of task. These include scalability, accuracy, robustness, high-speed and efficient quantum measurements, precise control over the phase properties of photons by using electrically driven heaters to induce a thermo-optic phase shift and resistance to noise. We relate the average values that appear in the inequalities with the probability of photon counting in the circuit outputs and present a realizable configuration for the desired device, taking into account state-dependent and state-independent contextuality tests.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه الورقة، نقدم بروتوكولًا للحصول على الدوائر الضوئية التي يمكن استخدامها في تنفيذ اختبارات السياق على أنظمة القطريت. يوفر استخدام الدوائر المتكاملة الضوئية العديد من المزايا لأداء هذا النوع من المهام. ويشمل ذلك قابلية التوسع والدقة والمتانة والقياسات الكمومية عالية السرعة والفعالة والتحكم الدقيق في خصائص طور الفوتونات باستخدام سخانات تعمل بالكهرباء لإحداث تحول في الطور الحراري البصري ومقاومة للضوضاء. نحن نربط متوسط القيم التي تظهر في المتباينات باحتمال عد الفوتونات في مخرجات الدائرة ونقدم تكوينًا قابلاً للتحقيق للجهاز المطلوب، مع مراعاة اختبارات السياق المعتمدة على الحالة والمستقلة عن الحالة.

Translated Description (French)

Dans cet article, nous présentons un protocole pour obtenir des circuits photoniques qui peuvent être utilisés dans la mise en œuvre de tests de contextualité sur des systèmes qutrit. L'utilisation de circuits intégrés photoniques offre plusieurs avantages pour effectuer ce type de tâche. Il s'agit notamment de l'évolutivité, de la précision, de la robustesse, des mesures quantiques à grande vitesse et efficaces, du contrôle précis des propriétés de phase des photons en utilisant des éléments chauffants à commande électrique pour induire un déphasage thermo-optique et une résistance au bruit. Nous mettons en relation les valeurs moyennes qui apparaissent dans les inégalités avec la probabilité de comptage des photons dans les sorties du circuit et présentons une configuration réalisable pour le dispositif souhaité, en tenant compte des tests de contextualité dépendants de l'état et indépendants de l'état.

Translated Description (Spanish)

En este artículo, presentamos un protocolo para obtener circuitos fotónicos que se pueden utilizar en la implementación de pruebas de contextualidad en sistemas qutrit. El uso de circuitos integrados fotónicos ofrece varias ventajas para realizar este tipo de tareas. Estos incluyen escalabilidad, precisión, robustez, mediciones cuánticas eficientes y de alta velocidad, control preciso sobre las propiedades de fase de los fotones mediante el uso de calentadores accionados eléctricamente para inducir un cambio de fase termoóptico y resistencia al ruido. Relacionamos los valores medios que aparecen en las desigualdades con la probabilidad de conteo de fotones en las salidas del circuito y presentamos una configuración realizable para el dispositivo deseado, teniendo en cuenta las pruebas de contextualidad dependiente del estado e independiente del estado.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الدوائر الضوئية المتكاملة لاختبارات السياقية عبر القياسات المتسلسلة في الأنظمة الكمومية ثلاثية المستويات
Translated title (French)
Circuits photoniques intégrés pour les tests de contextualité via des mesures séquentielles dans des systèmes quantiques à trois niveaux
Translated title (Spanish)
Circuitos fotónicos integrados para pruebas de contextualidad mediante mediciones secuenciales en sistemas cuánticos de tres niveles

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4390372852
DOI
10.1364/oe.504966

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1641097360
  • https://openalex.org/W1855283590
  • https://openalex.org/W1967923798
  • https://openalex.org/W1986407511
  • https://openalex.org/W1991877988
  • https://openalex.org/W2009005793
  • https://openalex.org/W2014306526
  • https://openalex.org/W2017639631
  • https://openalex.org/W2028741675
  • https://openalex.org/W2028815089
  • https://openalex.org/W2030436038
  • https://openalex.org/W2031772326
  • https://openalex.org/W2033021339
  • https://openalex.org/W2035993353
  • https://openalex.org/W2039772562
  • https://openalex.org/W2039871263
  • https://openalex.org/W2045702468
  • https://openalex.org/W2046021101
  • https://openalex.org/W2054042427
  • https://openalex.org/W2059858750
  • https://openalex.org/W2070217890
  • https://openalex.org/W2078783145
  • https://openalex.org/W2079797445
  • https://openalex.org/W2091107285
  • https://openalex.org/W2116399657
  • https://openalex.org/W2122187744
  • https://openalex.org/W2123467793
  • https://openalex.org/W2135830616
  • https://openalex.org/W2154434103
  • https://openalex.org/W2170624461
  • https://openalex.org/W2229076839
  • https://openalex.org/W2586719699
  • https://openalex.org/W2616739012
  • https://openalex.org/W2754786087
  • https://openalex.org/W2798308216
  • https://openalex.org/W2839878558
  • https://openalex.org/W2950652839
  • https://openalex.org/W2962730419
  • https://openalex.org/W3037103194
  • https://openalex.org/W3037619526
  • https://openalex.org/W3084009021
  • https://openalex.org/W3100497201
  • https://openalex.org/W3103818413
  • https://openalex.org/W3196769661
  • https://openalex.org/W3197736343
  • https://openalex.org/W3209204164
  • https://openalex.org/W4214944326
  • https://openalex.org/W4249821837
  • https://openalex.org/W4313265376
  • https://openalex.org/W4321783539
  • https://openalex.org/W4383262663
  • https://openalex.org/W576574098