論文の概要: Nonlinear squeezing for measurement-based non-Gaussian operations in
time domain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.14576v1
- Date: Mon, 30 Nov 2020 06:52:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-22 14:49:02.126552
- Title: Nonlinear squeezing for measurement-based non-Gaussian operations in
time domain
- Title(参考訳): 時間領域における測定に基づく非ガウス演算に対する非線形スキーズ
- Authors: Shunya Konno, Atsushi Sakaguchi, Warit Asavanant, Hisashi Ogawa,
Masaya Kobayashi, Petr Marek, Radim Filip, Jun-ichi Yoshikawa, Akira Furusawa
- Abstract要約: 量子非ガウスゲート(英: Quantum non-Gaussian gate)は、光学系における連続変数の普遍量子演算を実現するための欠片である。
立方相ゲートの測定に基づく実装では、非線形スクイージングと呼ばれる性質を持つ最低階非ガウスゲート、非ガウス補助状態が要求される。
本稿では, 真空状態と単一光子状態との間の重ね合わせを, 重ね合わせ係数の最適化により生成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.8431877864777444
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum non-Gaussian gate is a missing piece to the realization of
continuous-variable universal quantum operations in the optical system. In a
measurement-based implementation of the cubic phase gate, a lowest-order
non-Gaussian gate, non-Gaussian ancillary states that has a property we call
nonlinear squeezing are required. This property, however, has never been
experimentally verified. In this paper, we generate a superposition between a
vacuum state and a single photon state whose nonlinear squeezing are maximized
by the optimization of the superposition coefficients. The nonlinear squeezing
is observed via real-time quadrature measurements, meaning that the generated
states are compatible with the real-time feedforward and are suitable as the
ancillary states for the cubic phase gate in time domain. Moreover, by
increasing the number of the photons, it is expected that nonlinear squeezing
can be further improved. The idea presented here can be readily extended to the
higher-order phase gates [P. Marek et al., Phys. Rev. A 97, 022329 (2018)]. As
such, this work presents an important step to extend the CV quantum information
processing from Gaussian regime to non-Gaussian regime.
- Abstract(参考訳): 量子非ガウスゲート(quantum non-gaussian gate)は、光学系における連続変数の普遍量子演算を実現するための欠片である。
立方相ゲートの測定に基づく実装では、非線形スクイーズと呼ばれる性質を持つ最低階非ガウスゲート、非ガウス補助状態が要求される。
しかし、この性質は実験的に検証されていない。
本稿では、重ね合わせ係数の最適化により、非線形スクイージングを最大化する真空状態と単一光子状態との間の重ね合わせを生成する。
非線形スクイージングは実時間2次測定により観測され、生成した状態は実時間フィードフォワードと互換性があり、時間領域における立方相ゲートの補助状態として適している。
さらに,光子数を増やすことにより,非線形スクイーズをさらに改善することが期待される。
ここで提示されるアイデアは、高階位相ゲート (P. Marek et al., Phys. Rev. A 97, 022329 (2018)) まで容易に拡張できる。
この研究は、cv量子情報処理をガウス的レジームから非ガウス的レジームへ拡張するための重要なステップである。
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