Efficient characterization of multi-qubit states and their application to demonstrate measurement only blind quantum computing
Marie-Christine Roehsner
Quantenzustände, welche aus mehrerern Qubits bestehen, sind die grundlegende Ressource für zukünftige Quanten-Computer und Quanten-Kommunikation. Um die verlässliche Realisierung dieser Anwendungen zu ermöglichen, muss die experimentelle Herstellung des gewünschten Multi-Qubit Zustands sichergestellt werden. Diese Arbeit stellt die Implementierung einer neuen Methode zur Charakterisierung von Multi-Qubit Stabilizer-Zuständen vor. Sie basiert auf dem Konzept der Identity Products (IDs) und benötigt nur N+1 Messeinstellungen für einen N-Qubit-Zustand. Wir charakterisierten einen experimentell erzeugten vier-Qubit linearen Cluster-Zustand, sowie einen drei- und einen vier-Qubit GHZ-Zustand und verglichen unsere Resultate mit anderen Methoden zur teilweisen und vollständigen Zustands-Charakterisierung. Außerdem wird die Implementierung einer möglichen Anwendung für die charakterisierten Zustände gezeigt, das sogenannte "measurement only blind quantum computing". Dieses neue Protokoll erlaubt einer quasi-klassischen Auftraggeberin Alice, welche nur die Möglichkeit hat, einzelne Qubits zu messen, eine Quanten-Berechnung an einen nicht vertrauenswürdigen Anbieter zu delegieren ohne, dass er einen Teil ihrer Informationen erhalten kann. Des Weiteren kann sie überprüfen, ob der richtige Zustand als Ressource erzeugt wurde. Unsere Implementierung basiert auf dem vier-Qubit linearen Cluster-Zustand, für welchen wir ein besonders starkes Überprüfungsprotokoll demonstrieren.
•Jan 1, 2014•0 citations