論文の概要: Characterizing Multipartite Non-Gaussian Entanglement for Three-Mode Spontaneous Parametric Down-Conversion Process

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.06638v1
• Date: Thu, 14 Jul 2022 03:22:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-05 01:38:58.281220
• Title: Characterizing Multipartite Non-Gaussian Entanglement for Three-Mode Spontaneous Parametric Down-Conversion Process
• Title（参考訳）: 3モード自発パラメトリックダウン・コンバージョンプロセスにおけるマルチパート非ガウス角化特性
• Authors: Mingsheng Tian, Yu Xiang, Feng-Xiao Sun, Matteo Fadel, Qiongyi He
• Abstract要約: 連続可変多部構造をもつ非ガウス的絡み合いを特徴付ける実験的な方法を提案する。 本手法は, 完全に分離不能な非ガウス交絡状態の確認に容易に利用できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.641728072655278
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Very recently, strongly non-Gaussian states have been observed via a direct three-mode spontaneous parametric down-conversion in a superconducting cavity [Phys. Rev. X 10, 011011 (2020)]. The created multi-photon non-Gaussian correlations are attractive and useful for various quantum information tasks. However, how to detect and classify multipartite non-Gaussian entanglement has not yet been completely understood. Here, we present an experimentally practical method to characterize continuous-variable multipartite non-Gaussian entanglement, by introducing a class of nonlinear squeezing parameters involving accessible higher-order moments of phase-space quadratures. As these parameters can depend on arbitrary operators, we consider their analytical optimization over a set of practical measurements, in order to detect different classes of multipartite non-Gaussian entanglement ranging from fully separable to fully inseparable. We demonstrate that the nonlinear squeezing parameters act as an excellent approximation to the quantum Fisher information within accessible third-order moments. The level of the nonlinear squeezing quantifies the metrological advantage provided by those entangled states. Moreover, by analyzing the above mentioned experiment, we show that our method can be readily used to confirm fully inseparable tripartite non-Gaussian entangled states by performing a limited number of measurements without requiring full knowledge of the quantum state.
• Abstract（参考訳）: 近年、超伝導キャビティ(phys. rev. x 10, 011011 (2020))の直接3モード自発的パラメトリックダウンコンバージョンにより、強い非ゲージ状態が観測されている。 生成した多光子非ガウス相関は、様々な量子情報処理に魅力的で有用である。 しかし、マルチパーティの非ガウス的絡みを検出・分類する方法はまだ完全には理解されていない。 本稿では、位相空間の高次モーメントを含む非線形なスクイーズパラメータのクラスを導入することにより、連続可変多部非ガウス的絡み合いを特徴づける実験的な方法を提案する。 これらのパラメータは任意の作用素に依存することができるため、実測値よりも解析的最適化を考慮し、完全分離可能から完全分離可能まで多部非ガウス交絡の異なるクラスを検出する。 非線形スクイーズパラメータは、アクセス可能な3次モーメント内の量子フィッシャー情報に対する優れた近似として機能する。 非線形スクイージングのレベルは、これらの絡み合った状態によって与えられるメトロロジー上の利点を定量化する。 さらに, 上記の実験を解析することにより, 量子状態の完全な知識を必要とせず, 限られた数の測定を行うことで, 完全分離不能な非ガウス交絡状態の確認に容易に利用できることを示す。

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