論文の概要: Protecting the quantum interference of cat states by phase-space compression

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.01271v1
• Date: Fri, 2 Dec 2022 16:06:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 19:25:24.552407
• Title: Protecting the quantum interference of cat states by phase-space compression
• Title（参考訳）: 位相空間圧縮による猫状態の量子干渉の保護
• Authors: Xiaozhou Pan, Jonathan Schwinger, Ni-Ni Huang, Pengtao Song, Weipin Chua, Fumiya Hanamura, Atharv Joshi, Fernando Valadares, Radim Filip, and Yvonne Y. Gao
• Abstract要約: 独自の位相空間干渉特性を持つキャット状態は、量子力学を理解するための理想的な候補である。 これらは光子損失に非常に敏感であり、必然的にガウスの量子的非ガウス的特徴を減少させる。 ここでは,猫状態の位相空間分布を圧縮することにより,これらの非ガウス的特徴を保護する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.82374977939355
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cat states, with their unique phase-space interference properties, are ideal candidates for understanding fundamental principles of quantum mechanics and performing key quantum information processing tasks. However, they are highly susceptible to photon loss, which inevitably diminishes their quantum non-Gaussian features. Here, we protect these non-Gaussian features against photon loss by compressing the phase-space distribution of a cat state. We achieve this compression with a deterministic technique based on the echo conditional displacement operation in a circuit QED device. We present a versatile technique for creating robust non-Gaussian continuous-variable resource states in a highly linear bosonic mode and manipulating their phase-space distribution to achieve enhanced resilience against photon loss. Compressed cat states offer an attractive avenue for obtaining new insights into quantum foundations and quantum metrology, and for developing inherently more protected bosonic codewords for quantum error correction.
• Abstract（参考訳）: キャット状態は相空間干渉特性を持ち、量子力学の基本原理を理解し、重要な量子情報処理タスクを実行するための理想的な候補である。 しかし、光子損失の影響を受けやすいため、量子非ガウス的特徴は必然的に減少する。 ここでは、猫状態の位相空間分布を圧縮することにより、これらの非ガウス的特徴を光子損失から保護する。 回路QED装置におけるエコー条件変位演算に基づく決定論的手法により,この圧縮を実現する。 本研究では,高線形ボソニックモードで頑健な非ガウス連続可変資源状態を生成し,その位相空間分布を操作し,光子損失に対する耐性を高めるための多用途手法を提案する。 圧縮された猫状態は、量子基礎と量子メトロロジーに関する新たな洞察を得ることと、量子誤差補正のために本質的により保護されたボソニック符号語を開発するための魅力的な手段を提供する。

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