論文の概要: Algorithm of quantum engineering of large-amplitude high-fidelity cat
states in setup with k beam splitters and with inefficient photon number
resolving detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.08827v1
- Date: Sat, 17 Dec 2022 09:32:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 07:33:04.227925
- Title: Algorithm of quantum engineering of large-amplitude high-fidelity cat
states in setup with k beam splitters and with inefficient photon number
resolving detection
- Title（参考訳）: kビームスプリッターと非効率光子数分解検出装置を用いた大振幅高忠実猫状態の量子工学アルゴリズム
- Authors: Mikhail S. Podoshvedov, Sergey A. Podoshvedov and Sergei P. Kulik
- Abstract要約: 大振幅>5高忠実度>0.99偶数/負のシュロディンガー猫状態の量子工学のアルゴリズムを提案する。
多光子状態分割は、猫状態発生器の成功確率が著しく増加することを保証している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We present an algorithm of quantum engineering of large-amplitude>5
high-fidelity>0.99 even/odd Schrodinger cat states (SCSs) using a single mode
squeezed vacuum (SMSV) state as resource. Set of k beam splitters (BSs) with
arbitrary transmittance and reflectance coefficients sequentially following
each other acts as a hub that redirects a multiphoton state into the measuring
modes simultaneously measured by photon number resolving (PNR) detectors. We
show that the multiphoton state splitting guarantees significant increase of
the success probability of the cat state generator compared to its
implementation in a single PNR detector version and imposes less requirements
on ideal PNR detectors. We prove that the fidelity of the output SCSs and its
success probability are in conflict with each other (which can be quantified)
in a scheme with ineffective PNR detectors, especially when subtracting large
(say, 100) number of photons, i.e., increasing the fidelity to perfect values
leads to a sharp decrease in the success probability. In general, the strategy
of subtracting up to 20 photons from initial SMSV in setup with two BSs is
acceptable for achieving sufficiently high values of the fidelity and success
probability at the output of the generator of the SCSs of amplitude <3 with two
inefficient PNR detectors.
- Abstract（参考訳）: 単一モード圧縮真空(SMSV)状態を資源として,大振幅>5高忠実>0.99偶発型シュロディンガー猫状態(SCS)の量子工学アルゴリズムを提案する。
任意の透過率と反射率係数を順次追従するkビームスプリッター(bss)のセットは、光子数分解(pnr)検出器によって同時に測定された測定モードに多光子状態をリダイレクトするハブとして機能する。
多光子状態分割は, キャット状態発生器の成功確率を, 単一PNR検出器での実装と比較して著しく増加させ, 理想的なPNR検出器の要求を小さくすることを示す。
特に、大きな(例えば100)個の光子を減算する場合、すなわち完全値への忠実度を増加させることで成功確率が急激に低下する場合において、非効率的なpnr検出器を用いたスキームにおいて、出力scssの忠実度とその成功確率が互いに衝突している(定量化できる)ことが証明される。
一般に、2つのbssによる初期smsvから最大20光子を減算する戦略は、2つの非効率pnr検出器による振幅<3のscs生成器の出力における忠実性と成功確率の十分高い値を達成するために許容される。
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