論文の概要: Superposition of two-mode squeezed states for quantum information processing and quantum sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.01032v1
• Date: Mon, 1 Feb 2021 18:09:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 02:46:45.134216
• Title: Superposition of two-mode squeezed states for quantum information processing and quantum sensing
• Title（参考訳）: 量子情報処理と量子センシングのための2モード圧縮状態の重ね合わせ
• Authors: Fernando R. Cardoso, Daniel Z. Rossatto, Gabriel P. L. M. Fernandes, Gerard Higgins and Celso J. Villas-Boas
• Abstract要約: 2モード圧縮状態(TMSS)の重ね合わせについて検討する。 TMSSは量子情報処理や量子センシングに潜在的な応用がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate superpositions of two-mode squeezed states (TMSSs), which have potential applications to quantum information processing and quantum sensing. Firstly we study some properties of these nonclassical states such as the statistics of each mode and the degree of entanglement between the two modes, which can be higher than that of a TMSS with the same degree of squeezing. The states we consider can be prepared by inducing two-mode Jaynes-Cummings and anti-Jaynes-Cummings interactions in a system of two modes and a spin-$\tfrac{1}{2}$ particle, for instance in the trapped ion domain, as described here. We show that when two harmonic oscillators are prepared in a superposition of two TMSSs, each reduced single-mode state can be advantageously employed to sense arbitrary displacements of the mode in phase space. The Wigner function of this reduced state exhibits a symmetrical peak centered at the phase-space origin, which has the convenient peculiarity of getting narrower in both quadratures simultaneously as the average photon number increases. This narrow peakcan be used as the pointer of our quantum sensor, with its position in phase space indicating the displacement undergone by the oscillator.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理や量子センシングに応用可能な2モード圧縮状態(TMSS)の重ね合わせについて検討する。 まず、各モードの統計や2つのモード間の絡み合いの程度など、これらの非古典的状態のいくつかの性質について検討する。 ここで述べたように、2モードのJaynes-Cummingsと反Jaynes-Cummings相互作用を2つのモードとスピン-$\tfrac{1}{2}$粒子の系で誘導することで、我々が考える状態を作ることができる。 2つのTMSSを重畳して2つの高調波発振器を作成した場合、位相空間におけるモードの任意の変位を検出するために、各単モード状態が有利に利用できることを示す。 この還元状態のウィグナー関数は位相空間原点を中心とする対称ピークを示し、平均光子数の増加と同時に両二次においてより狭くなるという便利な特異性を持つ。 この狭いピークは我々の量子センサーのポインタとして利用することができ、その位置は発振器による変位を示す位相空間にある。

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