論文の概要: Optical estimation of unitary Gaussian processes without phase reference
using Fock states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.09976v2
- Date: Tue, 22 Dec 2020 16:39:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 15:48:49.348924
- Title: Optical estimation of unitary Gaussian processes without phase reference
using Fock states
- Title（参考訳）: Fock状態を用いた位相参照のない単元ガウス過程の光学的推定
- Authors: Changhun Oh, Kimin Park, Radim Filip, Hyunseok Jeong, and Petr Marek
- Abstract要約: 2つの単一モードガウス過程、変位とスクイーズを考える。
この2つを,光子数状態と光子数分解検出器を用いて効率的に推定できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9786690381850356
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Since a general Gaussian process is phase-sensitive, a stable phase reference
is required to take advantage of this feature. When the reference is missing,
either due to the volatile nature of the measured sample or the measurement's
technical limitations, the resulting process appears as random in phase. Under
this condition, we consider two single-mode Gaussian processes, displacement
and squeezing. We show that these two can be efficiently estimated using photon
number states and photon number resolving detectors. For separate estimation of
displacement and squeezing, the practical estimation errors for hundreds of
probes' ensembles can saturate the Cram\'{e}r-Rao bound even for arbitrary
small values of the estimated parameters and under realistic losses. The
estimation of displacement with Fock states always outperforms estimation using
Gaussian states with equivalent energy and optimal measurement. For estimation
of squeezing, Fock states outperform Gaussian methods, but only when their
energy is large enough. Finally, we show that Fock states can also be used to
estimate the displacement and the squeezing simultaneously.
- Abstract（参考訳）: 一般ガウス過程は位相に敏感であるため、この特徴を利用するには安定な位相参照が必要である。
基準が欠落している場合、測定されたサンプルの揮発性の性質や測定の技術的制限により、結果の過程は位相中にランダムに現れる。
この条件下では, 2つの単一モードガウス過程, 変位とスクイーズを考える。
この2つを,光子数状態と光子数分解検出器を用いて効率的に推定できることを示す。
変位とスクイーズを別々に推定するために、数百のプローブのアンサンブルの実際の推定誤差は、推定されたパラメータの任意の小さな値と現実的な損失であっても、Cram\'{e}r-Rao境界を飽和させることができる。
フォック状態による変位の推定は、等価エネルギーと最適な測定値を持つガウス状態を用いた推定よりも常に優れる。
スクイーズ推定では、フォックはガウス法よりも優れているが、そのエネルギーが十分に大きいときのみである。
最後に,fock状態は変位とスクイーズを同時に推定するためにも利用できることを示した。
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