論文の概要: Quantum-to-classical transition enabled by quadrature-PT symmetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.05511v1
- Date: Fri, 13 Jan 2023 12:25:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-16 15:29:45.834249
- Title: Quantum-to-classical transition enabled by quadrature-PT symmetry
- Title（参考訳）: 二次PT対称性による量子-古典遷移
- Authors: Wencong Wang, Yanhua Zhai, Dongmei Liu, Xiaoshun Jiang, Saeid Vashahri
Ghamsari, and Jianming Wen
- Abstract要約: 我々は、ゲインロス結合開系における真の量子光学パリティ時間(PT)対称性を示す。
我々のスキームでは、古典的な対のないユニークな量子効果であるPT対称性を1つの二次対で経験することができる。
非ハーミティティーによって誘導される量子-古典遷移の出現を可能にする唯一の非エルミティアン系ヒッヘルトである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum Langevin noise makes experimental realization of genuine
quantum-optical parity-time (PT) symmetry in a gain-loss-coupled open system
elusive. Here, we challenge this puzzle by exploiting twin beams produced from
a nonlinear parametric process, one undergoing phase-sensitive linear quantum
amplification (PSA) and the other engaging balanced loss merely. Unlike all
previous studies involving phase-insensitive amplification (PIA), our PSA-loss
scheme allows one quadrature pair to experience PT symmetry, a unique quantum
effect without any classical counterpart. Such symmetry showcases many radical
noise behaviors beyond conventional quantum squeezing and inaccessible to any
PIA-based platform. Importantly, it is the only non-Hermitian system hitherto
that enables the emergence of non-Hermiticity-induced quantum-to-classical
transition for the same quantum observable when crossing exceptional point.
Utilizing this quadrature-PT structure, we have further studied its potential
in quantum sensing by exploring the quantum Cram\'er-Rao bound or Fisher
information. Besides, the proposed quadrature PT symmetry also sheds new light
on protecting continuous-variable (CV) qubits from decoherence in lossy
transmission, a long-standing conundrum for various CV-based quantum
technologies.
- Abstract（参考訳）: 量子ランゲヴィンノイズは、ゲインロスカップリングされた開放系における真の量子光学パリティ時間(PT)対称性を実験的に実現する。
ここでは,非線形パラメトリックプロセスから生成する双対ビームを,位相感受性線形量子増幅法(psa)と干渉平衡損失法を併用することで,このパズルに挑戦する。
pia(phase-insensitive amplification)に関するこれまでの研究と異なり、我々のpsa-lossスキームでは1つの二次対がpt対称性を経験できる。
このような対称性は、従来の量子スクイーズよりも多くの急進的なノイズ挙動を示し、任意のPIAベースのプラットフォームに到達できない。
重要なことに、これは非エルミタン系ヒッヘルトであり、例外点を越える際に同じ量子観測可能な非ハーミティティー誘起量子-古典遷移の出現を可能にする。
この二次PT構造を利用して、量子クラム・ラオ境界やフィッシャー情報の探索により、量子センシングにおけるそのポテンシャルをさらに研究した。
さらに、提案された二次PT対称性は、連続可変(CV)量子ビットを損失伝達のデコヒーレンスから保護する新しい光を放出する。
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