論文の概要: Parity-detection-based Mach-Zehnder interferometry with coherent and
non-Gaussian squeezed vacuum states as inputs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.12421v1
- Date: Thu, 22 Dec 2022 12:56:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 05:19:06.946962
- Title: Parity-detection-based Mach-Zehnder interferometry with coherent and
non-Gaussian squeezed vacuum states as inputs
- Title（参考訳）: コヒーレントおよび非ガウス圧縮真空状態を入力とするパリティ検出に基づくマッハ・ツェンダー干渉法
- Authors: Chandan Kumar, Rishabh, Mohak Sharma, and Shikhar Arora
- Abstract要約: パリティ検出に基づくマッハ・ツェンダー干渉計を用いた位相推定における非ガウス演算による利点を理論的に検討する。
我々は,光子サブトラクション,光子付加,光子単モードSVSの3種類の非ガウス演算を行う現実的モデルを考える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8070424740773694
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically explore the advantages rendered by non-Gaussian operations
in phase estimation using a parity-detection-based Mach-Zehnder interferometer,
with one input being a coherent state and the other being a non-Gaussian
squeezed vacuum state (SVS). We consider a realistic model to perform three
different non-Gaussian operations, namely photon subtraction, photon addition,
and photon catalysis on a single-mode SVS. We start by deriving the Wigner
function of the non-Gaussian SVSs, which is then utilized to derive the
expression for the phase sensitivity. The analysis of the phase sensitivity
reveals that all three different non-Gaussian operations can enhance the phase
sensitivity under suitable choices of parameters. We also consider the
probabilistic nature of these non-Gaussian operations, the results of which
reveal the single photon addition to be the optimal operation. Further, our
analysis also enables us to identify the optimal squeezing of the SVS and the
transmissivity of the beam splitter involved in the implementation of the
non-Gaussian operations.
- Abstract（参考訳）: 我々は、パリティ検出に基づくマッハ・ツェンダー干渉計を用いて位相推定における非ガウス演算による利点を理論的に検討し、一方の入力はコヒーレント状態であり、他方の入力は非ガウス圧縮真空状態(SVS)である。
単一モードSVS上での光子サブトラクション,光子付加,光子触媒の3種類の非ガウス的操作を現実的に行うモデルを考える。
まず、非ガウスSVSのウィグナー関数を導出し、位相感度の式を導出する。
位相感度の解析により、3つの異なる非ガウシアン演算が適切なパラメータの選択の下で位相感度を高めることが判明した。
また、これらの非ガウジアン演算の確率論的性質についても考察し、その結果、単一光子付加が最適演算であることが判明した。
さらに,本分析により,非ガウス演算の実装に関わるSVSの最適スキューズとビームスプリッタの透過率の同定が可能となった。
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