論文の概要: Generation of heralded optical `Schroedinger cat' states by
photon-addition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.13011v1
- Date: Thu, 22 Jun 2023 16:21:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-23 13:47:27.514205
- Title: Generation of heralded optical `Schroedinger cat' states by
photon-addition
- Title（参考訳）: 光子付加によるヘラルド光「シュレーディンガー猫」状態の生成
- Authors: Yi-Ru Chen, Hsien-Yi Hsieh, Jingyu Ning, Hsun-Chung Wu, Hua Li Chen,
Zi-Hao Shi, Popo Yang, Ole Steuernagel, Chien-Ming Wu, and Ray-Kuang Lee
- Abstract要約: 我々は,光子を真空状態に添加することにより,光学的「Schr」オーディンガー猫」を初めて実験的に実現したことを報告した。
我々は"Schr"odinger cat"を毎秒8.5倍104ドル以上の速度で生成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.093409936654924
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optical "Schr\"odinger cat" states, the non-classical superposition of two
quasi-classical coherent states, serve as a basis for gedanken experiments
testing quantum physics on mesoscopic scales and are increasingly recognized as
a resource for quantum information processing. Here, we report the first
experimental realization of optical "Schr\"odinger cats" by adding a photon to
a squeezed vacuum state, so far only photon-subtraction protocols have been
realized. Photon-addition gives us the advantage of using heralded signal
photons as experimental triggers, and we can generate "Schr\"odinger cats" at
rates exceeding $8.5 \times 10^4$ counts per second; at least one order of
magnitude higher than all previously reported realizations. Wigner
distributions with pronounced negative parts are demonstrated at down to -8.89
dB squeezing, even when the initial squeezed vacuum input state has low purity.
Benchmarking against such a degraded squeezed input state we report a maximum
fidelity of more than 80% with a maximum cat amplitude of $|\alpha| \approx
1.66$. Our experiment uses photon-addition from pairs, one of those photons is
used for monitoring, giving us enhanced control; moreover the pair production
rates are high and should allow for repeated application of photon-addition via
repeat-stages.
- Abstract（参考訳）: 2つの準古典的コヒーレント状態の非古典的な重ね合わせである光学的「シュリンガー・キャット」は、メソスコピックスケールで量子物理学をテストするゲダンケン実験の基礎となり、量子情報処理の資源としてますます認識されている。
本稿では,光子を圧縮真空状態に加えることで光子"schr\"odinger cats"を初めて実験的に実現し,これまで光子減算プロトコルのみが実現されてきたことを報告する。
光子付加により、シャーレ信号光子を実験的トリガーとして用いる利点が得られ、8.5 \times 10^4$ counts per second; 少なくとも1桁以上の精度で"Schr\"オジンジャー・キャット"を生成できる。
初期圧縮真空入力状態が純度が低い場合でも、顕著な負の部分のウィグナー分布が-8.89dBスクイーズで示される。
このような劣化した入力状態に対するベンチマークでは、最大猫振幅が$|\alpha| \approx 1.66$と80%以上である。
我々の実験では、ペアからの光子付加を用いるが、これらの光子のうちの1つはモニタリングに使われており、制御が強化されており、さらにペア生成速度が高く、繰り返しステージを通じて光子付加を繰り返すことが可能である。
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