論文の概要: Generation of optical Schr\"{o}dinger's cat states by generalized photon
subtraction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.08580v1
- Date: Fri, 18 Sep 2020 01:19:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-01 22:14:17.270031
- Title: Generation of optical Schr\"{o}dinger's cat states by generalized photon
subtraction
- Title（参考訳）: 一般化光子サブトラクションによる光Schr\"{o}dinger's cat状態の生成
- Authors: Kan Takase, Jun-ichi Yoshikawa, Warit Asavanant, Mamoru Endo, and
Akira Furusawa
- Abstract要約: 我々は,光シュリンガーの猫状態の高速生成法を提案する。
提案手法は,実験パラメータの制約を緩和し,最適化と高生成率の実現を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a high-rate generation method of optical Schr\"{o}dinger's cat
states. Thus far, photon subtraction from squeezed vacuum states has been a
standard method in cat-state generation, but its constraints on experimental
parameters limit the generation rate. In this paper, we consider the state
generation by photon number measurement in one mode of arbitrary two-mode
Gaussian states, which is a generalization of conventional photon subtraction,
and derive the conditions to generate high-fidelity and large-amplitude cat
states. Our method relaxes the constraints on experimental parameters, allowing
us to optimize them and attain a high generation rate. Supposing realistic
experimental conditions, the generation rate of cat states with large
amplitudes ($|\alpha| \ge 2)$ can exceed megacounts per second, about $10^3$ to
$10^6$ times better than typical rates of conventional photon subtraction. This
rate would be improved further by the progress of related technologies. Ability
to generate non-Gaussian states at a high rate is important in quantum
computing using optical continuous variables, where scalable computing
platforms have been demonstrated but preparation of non-Gaussian states of
light remains as a challenging task. Our proposal reduces the difficulty of the
state preparation and open a way for practical applications in quantum optics.
- Abstract（参考訳）: 我々は,光Schr\"{o}dinger's cat stateの高速生成法を提案する。
これまで, 減圧真空状態からの光子サブトラクションは, キャットステート生成において標準的な手法であったが, 実験パラメータの制約により生成速度が制限されている。
本稿では、従来の光子減算の一般化である任意の2モードガウス状態の1モードにおける光子数測定による状態生成を検討し、高忠実度および大振幅の猫状態を生成する条件を導出する。
提案手法は,実験パラメータの制約を緩和し,最適化と高生成率の実現を可能にする。
現実的な実験条件を仮定すると、大きな振幅(|\alpha| \ge 2$)を持つ猫状態の生成速度は、通常の光子減算よりも約10^3〜10^6$のメガカウントを超過することができる。
この速度は、関連する技術の進歩によってさらに改善される。
高速で非ガウス状態を生成する能力は、スケーラブルなコンピューティングプラットフォームが実証されている光連続変数を用いた量子コンピューティングにおいて重要であるが、非ガウス状態の生成は難しい課題である。
提案手法は, 状態準備の困難さを低減し, 量子光学の実用化への道を開く。
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