論文の概要: Nonclassicality gain/loss through photon-addition/subtraction on
multi-mode Gaussian states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.06358v1
- Date: Wed, 13 Apr 2022 13:13:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 02:54:28.998488
- Title: Nonclassicality gain/loss through photon-addition/subtraction on
multi-mode Gaussian states
- Title（参考訳）: マルチモードガウス状態における光子付加/減算による非古典性利得/損失
- Authors: Anaelle Hertz and Stephan De Bi\`evre
- Abstract要約: 我々は、光子サブトラクションが古典的状態から古典的状態、非古典的状態から非古典的状態へと変換することを示す。
任意の単モードガウス状態に対して、この相対的な非古典的利得はどちらの場合も実質的であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Photon addition and subtraction are well-known to render Gaussian states non
Gaussian. We evaluate how their optical nonclassicality is affected by the
photon addition/subtraction process. It is known that photon addition always
transforms a Gaussian state into a nonclassical state. We show that photon
subtraction transforms classical states into classical ones and nonclassical
ones into nonclassical ones. For a quantitative analysis of the resulting
nonclassicality, we use a recently introduced nonclassicality witness, the
quadrature coherence scale, and compute the relative nonclassicality gain of
the single-photon added/subtracted Gaussian states with respect to the original
Gaussian states. For arbitrary single-mode Gaussian states, we show that this
relative gain can be substantial in both cases. Whereas the gain is always
higher for photon-added states, it is only slightly so for a large parameter
range and in particular in the limit of high squeezing, where both gains are
identical. We also analyze the Wigner negative volume of the
photon-added/subtracted states. Whereas photon-added Gaussian states are never
Wigner positive, we show that single-mode photon-subtracted states are Wigner
positive if and only if they are weakly nonclassical or classical. Our analysis
relies on explicit and general expressions for the characteristic and Wigner
functions of photon added/subtracted multi-mode Gaussian states that we obtain
simply.
- Abstract（参考訳）: 光子加法と減法は、ガウス状態が非ガウス状態になるようによく知られている。
我々は、光非古典性が光子付加/減算過程にどのように影響するかを評価する。
光子付加は常にガウス状態から非古典状態に変換することが知られている。
フォトン減算は古典状態から古典的状態、非古典的状態から非古典的状態へと変換する。
結果の非古典性に関する定量的解析には、最近導入された非古典性証人である二次コヒーレンススケールを使用し、元のガウス状態に対して単光子加減されたガウス状態の相対的非古典性ゲインを計算する。
任意の単モードガウス状態に対して、この相対的な利得はどちらの場合も実質的であることを示す。
光子添加状態の場合、利得は常に高いが、大きなパラメータ範囲、特に両方の利得が同一である高いスクイーズ(英語版)の極限において、わずかにそうである。
また,光子付加/置換状態のウィグナー負体積の解析を行った。
光子付加ガウス状態がウィグナー正であることは決してないが、単モードフォトン置換状態がウィグナー正であることは、それらが弱非古典的あるいは古典的である場合に限る。
我々の解析は、簡単に得られる光子加減多モードガウス状態の特性とウィグナー関数の明示的および一般表現に依存している。
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