論文の概要: Estimation of Wigner distribution of single mode Gaussian states: a comparative study

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13674v1
• Date: Mon, 27 Sep 2021 05:49:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 11:34:52.621338
• Title: Estimation of Wigner distribution of single mode Gaussian states: a comparative study
• Title（参考訳）: 単一モードガウス状態のウィグナー分布の推定:比較研究
• Authors: Chandan Kumar and Arvind
• Abstract要約: 4つの異なる測定手法を用いて,単一モードガウス状態の推定について検討する。 アーサース・ケリースキームの最適性能と逐次測定はヘテロダイン測定と等しいことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.6718860028393
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we consider the estimation of single mode Gaussian states using four different measurement schemes namely: i) homodyne measurement, ii) sequential measurement, iii) Arthurs-Kelly scheme, and iv) heterodyne measurement, with a view to compare their relative performance. To that end, we work in the phase space formalism, specifically at the covariance matrix level, which provides an elegant and intuitive way to explicitly carry out involved calculations. We show that the optimal performance of the Arthurs-Kelly scheme and the sequential measurement is equal to the heterodyne measurement. While the heterodyne measurement outperforms the homodyne measurement in the mean estimation of squeezed state ensemble, the homodyne measurement outperforms the heterodyne measurement for variance estimation of squeezed state ensemble up to a certain range of squeezing parameter. We then modify the Hamiltonian in the Arthurs-Kelly scheme, such that the two meters can have correlations and show that the optimal performance is achieved when the meters are uncorrelated. We expect that the results will be useful in analyzing various quantum information and quantum communication protocols.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,4つの異なる測定手法を用いて,単一モードガウス状態の推定を行う。 一 ホモダインの測定 二 シーケンシャルな測定 三 アーサース・ケリー計画及び 四 ヘテロダインの測定であって、相対的な性能を比較すること。 そのために、位相空間の形式論、特に共分散行列のレベルで研究し、関係する計算を明示的に行うためのエレガントで直感的な方法を提供する。 アーサース・ケリースキームの最適性能とシーケンシャル測定はヘテロダイン測定と等しいことを示した。 ヘテロダイン測定は、圧縮状態アンサンブルの平均推定においてホモダイン測定よりも優れ、ホモダイン測定は、圧縮状態アンサンブルの分散推定のためのヘテロダイン測定を一定範囲のスクイーズパラメータまで向上させる。 次に、アーサース・ケリースキームにおけるハミルトニアンを修正し、2つのメートルが相関を持ち、メートルが相関しない場合に最適な性能が得られることを示す。 この結果は,様々な量子情報や量子通信プロトコルの分析に有用であることが期待されている。

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