論文の概要: Deterministic Gaussian conversion protocols for non-Gaussian single-mode resources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.03373v1
• Date: Thu, 7 Apr 2022 11:49:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-18 00:06:21.529140
• Title: Deterministic Gaussian conversion protocols for non-Gaussian single-mode resources
• Title（参考訳）: 非ガウス的単一モード資源に対する決定論的ガウス変換プロトコル
• Authors: Oliver Hahn, Patric Holmvall, Pascal Stadler, Giulia Ferrini, Alessandro Ferraro
• Abstract要約: 猫と二項状態は有限エネルギーとほぼ同値であるが、この同値性は以前は無限エネルギー極限でのみ知られていた。 また,光子付加および光子抽出による圧縮状態からの猫状態の生成も検討し,追加のスクイーズ操作を導入することで既知のスキームを改良した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the context of quantum technologies over continuous variables, Gaussian states and operations are typically regarded as freely available, as they are relatively easily accessible experimentally. In contrast, the generation of non-Gaussian states, as well as the implementation of non-Gaussian operations, pose significant challenges. This divide has motivated the introduction of resource theories of non-Gaussianity. As for any resource theory, it is of practical relevance to identify free conversion protocols between resources, namely Gaussian conversion protocols between non-Gaussian states. Via systematic numerical investigations, we address the approximate conversion between experimentally relevant single-mode non-Gaussian states via arbitrary deterministic one-to-one mode Gaussian maps. First, we show that cat and binomial states are approximately equivalent for finite energy, while this equivalence was previously known only in the infinite-energy limit. Then we consider the generation of cat states from photon-added and photon-subtracted squeezed states, improving over known schemes by introducing additional squeezing operations. The numerical tools that we develop also allow to devise conversions of trisqueezed into cubic-phase states beyond previously reported performances. Finally, we identify various other conversions which instead are not viable.
• Abstract（参考訳）: 連続変数上の量子テクノロジーの文脈では、ガウス状態と演算は実験的に比較的容易にアクセスできるので、一般に自由に利用できると見なされる。 対照的に、非ガウシアン状態の生成、および非ガウシアン操作の実行は、重大な課題をもたらす。 この分割は、非ガウシアン性の資源理論の導入を動機付けた。 資源理論において、資源間の自由変換プロトコル、すなわち非ガウス状態間のガウス変換プロトコルを特定することは実際的妥当性がある。 系統的な数値研究を通じて,任意の決定論的一対一モードガウス写像による実験的に関連する一モード非ガウス状態の近似変換について述べる。 まず、猫と二項状態が有限エネルギーとほぼ同値であることを示し、この同値性はかつて無限エネルギー極限でのみ知られていた。 次に、光子付加状態と光子減算状態からの猫状態の生成を考察し、さらなるスクイーズ操作を導入することにより既知のスキームよりも改善する。 私たちが開発している数値ツールにより、前述した性能以上の三重項状態への変換を考案することができる。 最後に、代わりに実現不可能な様々な変換を同定する。

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