論文の概要: Realistic non-Gaussian operations scheme in parity detection based
Mach-Zehnder quantum interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.09849v2
- Date: Sat, 16 Apr 2022 14:27:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 10:04:52.358546
- Title: Realistic non-Gaussian operations scheme in parity detection based
Mach-Zehnder quantum interferometry
- Title（参考訳）: パリティ検出に基づくMach-Zehnder量子干渉法における実数非ガウス演算方式
- Authors: Chandan Kumar, Rishabh, and Shikhar Arora
- Abstract要約: パリティ検出に基づくマッハツェンダー干渉計(MZI)を用いて位相感度を理論的に解析する。
我々は,光子サブトラクション,加算,減算の現実的モデルを考え,光子サブトラクション,付加,触媒化TMSV状態に対するウィグナー関数の単一表現を導出する。
我々は,非ガウス状態がTMSV状態よりも優れた位相感度を与える,スクイーズパラメータと透過率パラメータの範囲を同定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9386782072251818
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically analyze phase sensitivity using parity detection based Mach
Zehnder interferometer (MZI) with the input states generated by performing
non-Gaussian operations, viz., photon subtraction, photon addition, and photon
catalysis on a two-mode squeezed vacuum (TMSV) state. Since these non-Gaussian
operations are probabilistic, it is of utmost importance to take the success
probability into account. To this end, we consider the realistic model of
photon subtraction, addition, and catalysis and derive a single expression of
the Wigner function for photon subtracted, added, and catalyzed TMSV state. The
Wigner function is used to evaluate the lower bound on the phase sensitivity
via quantum Cramer-Rao bound and parity detection based phase sensitivity in
MZI. We identify the ranges of squeezing and transmissivity parameters where
the non-Gaussian states provide better phase sensitivity than the TMSV state.
On qualitatively taking the success probability into account, it turns out that
the photon addition is the most advantageous non-Gaussian operation. We hope
that the generalized Wigner function derived in this work will be useful in
various quantum information protocols and state characterization.
- Abstract（参考訳）: パリティ検出に基づくマッハツェンダー干渉計(MZI)を用いて位相感度を理論的に解析し,非ガウス演算,ビズ演算,光子サブトラクション,光子付加,光子触媒を2モード圧縮真空(TMSV)状態で行うことにより発生する入力状態を用いて解析する。
これらの非ガウス演算は確率的であるため、成功確率を考慮することが最も重要である。
この目的のために、光子減算、付加、触媒反応の現実的なモデルを検討し、光子減算、付加、触媒化tmsv状態に対するウィグナー関数の単一表現を導出する。
ウィグナー関数は、MZIにおける量子クレーマー・ラオ境界とパリティ検出に基づく位相感度による位相感度の低い境界を評価するために用いられる。
我々は,非ガウス状態がTMSV状態よりも優れた位相感度を与える,スクイーズパラメータと透過率パラメータの範囲を同定する。
成功確率を定性的に考慮すると、光子付加は最も有利な非ガウス演算であることが分かる。
この研究で導かれた一般化ウィグナー関数は、様々な量子情報プロトコルや状態特徴づけに有用であることを期待する。
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