論文の概要: Tracking quantum coherence in polariton condensates with time-resolved tomography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.07129v1
• Date: Thu, 15 Sep 2022 08:22:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 12:17:09.393432
• Title: Tracking quantum coherence in polariton condensates with time-resolved tomography
• Title（参考訳）: 時間分解トモグラフィによるポラリトン凝縮中の量子コヒーレンス追跡
• Authors: Carolin L\"uders, Matthias Pukrop, Franziska Barkhausen, Elena Rozas, Christian Schneider, Sven H\"ofling, Jan Sperling, Stefan Schumacher, Marc A{\ss}mann
• Abstract要約: 我々は高特異なグラウバー・スダルシャン準確率の非ガウス的畳み込みを利用して、偏光子凝縮体の量子コヒーレンスを動的にモニターする。 我々は,ナノ秒状態までの量子情報処理におけるシステムの資源性について検討する。 一般に適用されている位相空間関数とは対照的に、我々の分布は測定データから直接サンプリングすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.22766070234899094
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Long-term quantum coherence constitutes one of the main challenges when engineering quantum devices. However, easily accessible means to quantify complex decoherence mechanisms are not readily available, nor are sufficiently stable systems. We harness novel phase-space methods - expressed through non-Gaussian convolutions of highly singular Glauber-Sudarshan quasiprobabilities - to dynamically monitor quantum coherence in polariton condensates with significantly enhanced coherence times. Via intensity- and time-resolved reconstructions of such phase-space functions from homodyne detection data, we probe the systems's resourcefulness for quantum information processing up to the nanosecond regime. Our experimental findings are confirmed through numerical simulations for which we develop an approach that renders established algorithms compatible with our methodology. In contrast to commonly applied phase-space functions, our distributions can be directly sampled from measured data, including uncertainties, and yield a simple operational measure of quantum coherence via the distribution's variance in phase. Therefore, we present a broadly applicable framework and a platform to explore time-dependent quantum phenomena and resources.
• Abstract（参考訳）: 長期量子コヒーレンス(英語版)は、量子デバイスを工学する際の大きな課題の1つである。 しかし、複雑なデコヒーレンス機構を定量化するための容易な手段は、容易には利用できない。 高特異なグラウバー・スダルシャン準確率の非ガウス的畳み込みによって表現される新しい位相空間法を用いて、コヒーレンス時間を大幅に向上させたポラリトン凝縮体の量子コヒーレンスを動的に観測する。 ホモダイン検出データからの位相空間関数の強度と時間分解による再構成により,ナノ秒までの量子情報処理におけるシステムの資源性を調べる。 実験の結果を数値シミュレーションにより確認し, 確立したアルゴリズムを手法に適合させる手法を開発した。 一般に適用されている位相空間関数とは対照的に、我々の分布は不確実性を含む測定データから直接サンプリングすることができ、位相の分散による簡単な量子コヒーレンスの測定を行うことができる。 そこで本稿では,時間依存の量子現象と資源を探索するフレームワークとプラットフォームを提案する。

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