論文の概要: Non-Gaussian quantum state generation by multi-photon subtraction at the telecommunication wavelength

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.09871v1
• Date: Tue, 24 Jan 2023 09:13:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 14:10:59.882495
• Title: Non-Gaussian quantum state generation by multi-photon subtraction at the telecommunication wavelength
• Title（参考訳）: 通信波長における多光子減算による非ガウス量子状態の生成
• Authors: Mamoru Endo, Ruofan He, Tatsuki Sonoyama, Kazuma Takahashi, Takahiro Kashiwazaki, Takeshi Umeki, Sachiko Takasu, Kaori Hattori, Daiji Fukuda, Kosuke Fukui, Kan Takase, Warit Asavanant, Petr Marek, Radim Filip, Akira Furusawa
• Abstract要約: 1545.32nm帯の光子サブトラクションを最大3光子に用いた短波長8-psの波状パケット上での非ガウス状態の生成について述べる。 結果はより複雑な非ガウス状態の生成にまで拡張することができ、高速光量子計算の追求において重要な技術である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8013991054257982
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the field of continuous-variable quantum information processing, non-Gaussian states with negative values of the Wigner function are crucial for the development of a fault-tolerant universal quantum computer. While several non-Gaussian states have been generated experimentally, none have been created using ultrashort optical wave packets, which are necessary for high-speed quantum computation, in the telecommunication wavelength band where mature optical communication technology is available. In this paper, we present the generation of non-Gaussian states on wave packets with a short 8-ps duration in the 1545.32 nm telecommunication wavelength band using photon subtraction up to three photons. We used a low-loss, quasi-single spatial mode waveguide optical parametric amplifier, a superconducting transition edge sensor, and a phase-locked pulsed homodyne measurement system to observe negative values of the Wigner function without loss correction up to three-photon subtraction. These results can be extended to the generation of more complicated non-Gaussian states and are a key technology in the pursuit of high-speed optical quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 連続変数量子情報処理の分野では、ウィグナー関数の負の値を持つ非ガウス状態がフォールトトレラントな普遍量子コンピュータの開発に不可欠である。 いくつかの非ガウス状態が実験的に生成されているが、成熟した光通信技術が利用可能な通信波長帯において、高速量子計算に必要な超短光波パケットを用いるものは存在しない。 本稿では,光子サブトラクションを最大3光子に用いた1545.32nm帯の短波長8-psの光パケット上での非ガウス状態の生成について述べる。 我々は、低損失空間モード導波路光パラメトリック増幅器、超伝導遷移エッジセンサ、位相同期パルスホモダイン計測システムを用いて、損失補正を3光子サブトラクションまで行わずにウィグナー関数の負の値を観測した。 これらの結果はより複雑な非ガウス状態の生成に拡張することができ、高速光量子計算のための重要な技術である。

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