論文の概要: Fast Generation of High-Fidelity Mechanical Non-Gaussian States via
Additional Amplifier and Photon Subtraction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.00976v1
- Date: Wed, 2 Nov 2022 09:28:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-20 16:45:32.431296
- Title: Fast Generation of High-Fidelity Mechanical Non-Gaussian States via
Additional Amplifier and Photon Subtraction
- Title（参考訳）: 加算増幅器と光子サブトラクションによる高忠実度非ガウス状態の高速生成
- Authors: Dong-Long Hu, Jia-Jin Zou, Feng-Xiao Sun, Jie-Qiao Liao, Qiongyi He,
Ze-Liang Xiang
- Abstract要約: 高次相関特性を持つ非ガウス状態(NGS)は、量子情報処理に幅広い応用がある。
そこで我々は, 消散光学系における2種類の機械的NGS(Schr"odinger cat state)とFock状態(Fock state)を高速に生成するプロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Non-Gaussian states (NGSs) with higher-order correlation properties have
wide-range applications in quantum information processing. However, the
preparation of such states with high quality still faces practical challenges.
Here, we propose a protocol to rapidly generate two types of mechanical NGSs,
Schr\"{o}dinger cat states and Fock states, in dissipative optomechanical
systems, even when the cooperativity is smaller than one
($g^2/\kappa\gamma<1$). In contrast to the usual scheme of directly applying
non-Gaussian operations on the entangled optical mode, we show that an
additional phase-sensitive amplifier can accelerate the generation and also
precisely control the type of NGSs. Then, a principally deterministic
multi-photon subtraction induced by the Rydberg-blockade effect is adopted to
produce large-sized NGSs. The protocol can be implemented with state-of-the-art
experimental systems with close to unit fidelity. Moreover, it can also be
extended to generate a four-component cat state and provide new possibilities
for future quantum applications of NGSs.
- Abstract（参考訳）: 高次相関特性を持つ非ガウス状態(NGS)は、量子情報処理に幅広い応用がある。
しかし、品質の高い状態の準備は、まだ実用上の課題に直面している。
本稿では,2種類の機械的NGS(Schr\"{o}dinger cat state)とFock状態(Fock state)を,協調性が1(g^2/\kappa\gamma<1$)より小さい場合にも素早く生成するプロトコルを提案する。
直交光モードでの非ガウス演算を直接適用する通常の方式とは対照的に、位相感度増幅器が生成を加速し、NGSのタイプを正確に制御できることが示される。
次に、Rydberg-Blockade効果によって誘導される主に決定論的多光子サブトラクションを用いて、大規模なNGSを生成する。
このプロトコルは、単位忠実度に近い最先端の実験システムで実装できる。
さらに、4成分の猫状態を生成するように拡張し、NGSの将来の量子応用に新たな可能性を提供することもできる。
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