論文の概要: Gaussian versus non-Gaussian filtering of phase-insensitive nonclassicality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.02173v3
• Date: Mon, 10 May 2021 00:43:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 22:25:48.613477
• Title: Gaussian versus non-Gaussian filtering of phase-insensitive nonclassicality
• Title（参考訳）: 位相非感受性非古典性のガウス対非ガウスフィルタリング
• Authors: Benjamin K\"uhn, Werner Vogel, Val\'erian Thiel, Sofiane Merkouche and Brian J. Smith
• Abstract要約: ボソニック位相空間関数は、光の非古典的な効果を負性を通して発見する能力と比較される。 非ガウスフィルタ準確率の有意な負性は、低効率であっても非古典的効果を明らかにする。
• 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: Measures of quantum properties are essential to understanding the fundamental differences between quantum and classical systems as well as quantifying resources for quantum technologies. Here two broad classes of bosonic phase-space functions, which are filtered versions of the Glauber-Sudarshan $P$ function, are compared with regard to their ability to uncover nonclassical effects of light through their negativities. Gaussian filtering of the $P$ function yields the family of $s$-parametrized quasiprobabilities, while more powerful regularized nonclassicality quasiprobabilities are obtained by non-Gaussian filtering. A method is proposed to directly sample such phase-space functions for the restricted case of phase-independent quantum states from balanced homodyne measurements. This overcomes difficulties of previous approaches that manually append uniformly distributed optical phases to the measured quadrature data. We experimentally demonstrate this technique for heralded single- and two-photon states using balanced homodyne detection with varying efficiency. The $s$-parametrized quasiprobabilities, which can be directly sampled, are non-negative for detection efficiencies below 0.5. By contrast, we show that significant negativities of non-Gaussian filtered quasiprobabilities uncover nonclassical effects even for low efficiencies.
• Abstract（参考訳）: 量子特性の測定は、量子力学と古典力学の基本的な違いを理解するだけでなく、量子技術の資源を定量化するためにも不可欠である。 ここでは、グラウバー・スダルシャンの$P$函数のフィルター版である2つの広い位相空間函数のクラスを、その負性を通して光の古典的効果を明らかにする能力について比較する。 p$関数のガウスフィルタリングは$s$-パラメータ化された準確率の族を与え、より強力な正規化非古典性準確率は非ガウスフィルタリングによって得られる。 平衡ホモダイン測定から位相非依存量子状態の制限された場合の位相空間関数を直接サンプリングする方法を提案する。 これは、測定された二次データに一様分布した光位相を手動で付加する以前のアプローチの難しさを克服する。 本手法は, 平衡ホモダイン検出による一光子状態と二光子状態の共有化に有効である。 直接サンプリングできる$s$-parametrized quasiprobabilitiesは0.5以下の検出効率では非負である。 対照的に、非ガウスフィルタ準確率の有意な負性は、低効率であっても非古典的効果を明らかにする。

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