論文の概要: Remotely preparing optical Schr\"odinger cat states via homodyne
detection in nondegenerate triple-photon spontaneous downconversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.02289v1
- Date: Tue, 6 Sep 2022 08:35:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-27 18:28:46.109666
- Title: Remotely preparing optical Schr\"odinger cat states via homodyne
detection in nondegenerate triple-photon spontaneous downconversion
- Title（参考訳）: 非退化三光子自然転化におけるホモダイン検出による光Schr\"odinger cat状態の遠隔作製
- Authors: Miaomiao Wei, Huatang Tan, Qiongyi He
- Abstract要約: 我々は、非古典的な光学量子重ね合わせの生成について検討し、NTPSDにおける非線形量子ステアリング効果について検討する。
その結果、他の2つのモードがホモダイン検出を受けると、1つのダウンコンバートモードの大型シュリンガー猫状態が達成できることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Optical downconversion is a key resource for generating nonclassical states.
Very recently, direct nondegenerate triple-photon spontaneous downconversion
(NTPSD) with bright photon triplets and strong third-order correlations has
been demonstrated in a superconducting device (2020 Phys. Rev. X 10 011011).
Besides, linear and nonlinear tripartite entanglement in this process have also
been predicted (2018 Phys. Rev. Lett. 120 043601; 2020 Phys. Rev. Lett. 125
020502). In this paper, we consider the generation of nonclassical optical
quantum superpositions and investigate nonlinear quantum steering effects in
NTPSD.We find that large-size Schr\"odinger cat states of one downconverted
mode can be achieved when the other two modes are subjected to homodyne
detection. Also, a two-photon Bell entangled state can be generated when only
one mode is homodyned.We further reveal that such ability of remote state
steering originates from nonlinear quantum steerable correlations among the
triplets. This is specifically embodied by the seeming violation of the
Heisenberg uncertainty relation for the inferred variances of two
noncommutating higher-order quadratures of downconverted modes, based on the
outcomes of homodyne detection on the other mode, i.e., nonlinear quantum
steering, compared to original EPR steering. Our results demonstrate
non-Gaussian nonclassical features in NTPSD and would be useful for the
fundamental tests of quantum physics and implementations of optical quantum
technologies.
- Abstract（参考訳）: 光ダウンコンバージョンは非古典的状態を生成するための重要なリソースである。
近年, 超伝導デバイス (2020 Phys. Rev. X 10 011011) において, 明るい光子三重項と強い3次相関を持つ直接非退化三重光子自発ダウンコンバージョン (NTPSD) が実証されている。
また、この過程における線形および非線形三部構造も予測されている(2018 Phys. Rev. 120 043601; 2020 Phys. Rev. 125 020502)。
本稿では,非古典的光量子重ね合わせの発生を考察し,NTPSDにおける非線形量子ステアリング効果について検討する。
また、2光子ベルエンタングル状態は1つのモードのみをホモダイニングした場合に生成でき、遠隔状態ステアリングの能力は三重項間の非線形量子ステアブル相関から生じることをさらに明らかにする。
これは、他のモードにおけるホモダイン検出の結果、すなわち、オリジナルのEPRステアリングと比較して、非可換な2つの非可換な高次二次方程式の推論された分散に対するハイゼンベルクの不確実性関係の違反によって特に具体化されている。
NTPSDの非ガウス的非古典的特徴を実証し,量子物理学の基礎実験や光量子技術の実装に有用であることを示す。
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