論文の概要: Un-symmetric photon subtraction: a method for generating high photon number states and their relevance to loss estimation at ultimate quantum limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.01124v1
• Date: Sun, 3 Oct 2021 23:28:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-12 16:07:12.787455
• Title: Un-symmetric photon subtraction: a method for generating high photon number states and their relevance to loss estimation at ultimate quantum limit
• Title（参考訳）: 非対称光子減算:高光子数状態の生成法と最終的な量子限界における損失推定への応用
• Authors: N. Samantaray, J. C. F. Matthews, and J. G. Rarity
• Abstract要約: 我々は、理論的に非対称な多光子減算双対ビーム状態を研究し、高光子数状態に類似した状態を生成する方法を示した。 ツインビーム状態のモード当たりの平均光子が低い場合、光子減量により、重要な点が非古典性である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We have studied theoretical un-symmetric multi-photon subtracted twin beam state and demonstrated a method for generating states that resembles to high photon number states with the increase in the number of subtracted photons through Wigner distribution function, which can be reconstructed experimentally by Homodyne measurement. A crucial point is high non-classicality is obtained by photon subtraction when mean photons per mode of twin beam state is low. We have calculated photon statistics from the phase space distribution function and found sub-poissonian behaviour in the same low mean photons regime. Furthermore, we have tested the usefulness of such states for realistic absorption measurement including detection losses by computing quantum Fisher-Information from measured Wigner function after interaction the sample. We have compared the performance of these states with respect to coherent and demonstrated how the quantum advantage is related to non-classical enhancement. We presented results up to three photon subtraction which show remarkable quantum advantage over both initial thermal and coherent state reaching the ultimate quantum limit in the loss estimation.
• Abstract（参考訳）: 我々は、理論的に非対称な多光子減算双対ビーム状態を研究し、ホモジン測定により実験的に再構成できるウィグナー分布関数による減算光子数の増加とともに、高光子数状態に類似した状態を生成する方法を示した。 ツインビーム状態のモード当たりの平均光子が低い場合、光子減量により、重要な点が非古典性である。 我々は位相空間分布関数から光子統計を計算し、同じ平均光子状態におけるサブポアソン挙動を発見した。 さらに, 試料間相互作用後のWigner関数からの量子フィッシャー情報計算による検出損失を含む実測吸収測定の有用性を検証した。 これらの状態の性能をコヒーレントと比較し,量子アドバンテージが非古典的エンハンスメントとどのように関連しているかを実証した。 損失推定の最終的な量子限界に達する初期熱状態とコヒーレント状態の両方に対して顕著な量子優位を示す3つの光子減算結果を示した。

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