論文の概要: Simultaneous preparation of two optical cat states based on a nondegenerate optical parametric amplifier

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.08426v1
• Date: Mon, 15 May 2023 08:09:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-16 15:43:03.320350
• Title: Simultaneous preparation of two optical cat states based on a nondegenerate optical parametric amplifier
• Title（参考訳）: 非退化光パラメトリック増幅器による2つの光猫状態の同時合成
• Authors: Dongmei Han, Na Wang, Meihong Wang, and Xiaolong Su
• Abstract要約: 非退化光パラメトリック増幅器を用いて2つの光猫状態を同時に作成する。 2つの圧縮真空状態それぞれから1つの光子を減算することにより、相空間における重ね合わせ方向の2つの奇猫状態が同時に作成される。 その結果、フォールトトレラントな量子キャビティに潜在的な応用をもたらす4成分の猫状態の調製に向けて一歩前進する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9594274388434523
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The optical cat state, known as the superposition of coherent states, has broad applications in quantum computation and quantum metrology. Increasing the number of optical cat states is crucial to implement complex quantum information tasks based on them. Here, we prepare two optical cat states simultaneously based on a nondegenerate optical parametric amplifier. By subtracting one photon from each of two squeezed vacuum states, two odd cat states with orthogonal superposition direction in phase space are prepared simultaneously, which have similar fidelity of 60% and amplitude of 1.2. Compared with the traditional method to generate two odd optical cat states based on two degenerate optical parametric amplifiers, only one nondegenerate optical parametric amplifier is applied in our experiment, which saves half of the quantum resource of nonlinear cavities. The presented results make a step toward preparing the four-component cat state, which has potential applications in fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: コヒーレント状態の重ね合わせとして知られる光猫状態は、量子計算と量子メートルロジーに広く応用されている。 光猫数の増加は、それに基づく複雑な量子情報タスクを実装する上で重要である。 ここでは、非退化光パラメトリック増幅器に基づく2つの光猫状態の同時作成を行う。 2つの圧縮真空状態のそれぞれから1つの光子を減じることで、相空間における直交重畳方向の2つの奇猫状態が同時に作成され、同様の忠実度は60%、振幅は1.2である。 2つの縮退光パラメトリック増幅器に基づく2つの奇な光キャット状態を生成する従来の方法と比較して,非線形キャビティの量子資源の半分を節約できる非縮退光パラメトリック増幅器は1つしかない。 提案する結果は,フォールトトレラント量子計算に応用可能な4成分のcat状態を生成するための一歩となる。

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