論文の概要: Photonic quantum metrology with variational quantum optical non-linearities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.09841v1
• Date: Mon, 18 Sep 2023 14:57:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 12:51:29.692746
• Title: Photonic quantum metrology with variational quantum optical non-linearities
• Title（参考訳）: 変分量子光非線形性を持つフォトニック量子メソロジー
• Authors: A. Mu\~noz de las Heras, C. Tabares, J. T. Schneider, L. Tagliacozzo, D. Porras and A. Gonz\'alez-Tudela
• Abstract要約: フォトニック量子メートル法は、フォックやNOON状態のような複雑な量子状態を利用して、古典的な精度限界を超える未知のパラメータを測定する。 現在、主なボトルネックは、大きな光子数を持つメロジカル関連状態の効率的な生成である。 ここでは,量子チューナブル光非線形性を利用した大きな光子数を持つメゾロジカル関連状態を変動的に決定的に生成する方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Photonic quantum metrology harnesses complex quantum states of light, such as Fock or NOON states, to measure unknown parameters beyond classical precision limits. Currently, its main bottleneck is the efficient generation of metrologically-relevant states with large photon numbers because state-of-the-art methods are either probabilistic with a decreasing success probability with the photon number or deterministic ones with poor fidelities due to the large number of operations required. Here, we show how to deterministically generate metrologically-relevant states with large photon numbers exploiting tunable quantum optical non-linearities in a variational way. We benchmark our method with two different classes of non-linearities: the one coming from the coupling of light to a two-level emitter and a Kerr-type one. We show empirically that our method can reach metrologically-relevant states with a low number of operations independently of the photon-number, and study its resilience against noise.
• Abstract（参考訳）: フォトニック量子メートル法は、フォックやNOON状態のような複雑な量子状態を利用して、古典的な精度限界を超える未知のパラメータを測定する。 現状の手法は、光子数で成功確率が低下する確率が低いか、必要な操作数の多さにより不確実性のある決定的手法であるため、現在では、大きな光子数を持つメロジカル関連状態の効率的な生成が主なボトルネックとなっている。 ここでは、可変量子光学非線形性を利用した大きな光子数を持つ気象関連状態を変動的に決定的に生成する方法を示す。 我々は,光の2レベルエミッタへの結合とKerr型エミッタへの結合という,非線形性の2つのクラスをベンチマークした。 本手法は,光子数とは独立に,少ない演算数でメトロロジー的に関連した状態に到達できることを実証的に示し,ノイズに対する弾性について検討する。

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