論文の概要: Quantifying nonclassicality of vacuum-one-photon superpositions via
potentials for Bell nonlocality, quantum steering, and entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12930v1
- Date: Fri, 22 Sep 2023 15:28:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-25 14:11:23.068900
- Title: Quantifying nonclassicality of vacuum-one-photon superpositions via
potentials for Bell nonlocality, quantum steering, and entanglement
- Title（参考訳）: ベル非局在性、量子ステアリング、絡み合いのポテンシャルによる真空1光子重ね合わせの非古典性の定量化
- Authors: Adam Miranowicz, Josef Kadlec, Karol Bartkiewicz, Anton\'in
\v{C}ernoch, Yueh-Nan Chen, Karel Lemr, Franco Nori
- Abstract要約: 絡み合いポテンシャルは単モード光学場の非古典性の一般的な測度である。
この概念を一般化してベル非局所性と量子ステアリングの可能性を定義する。
VOPS状態の解析に焦点をあてるが、単一モードポテンシャルは立方体や連続変数系の非古典性の研究にも適用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement potentials are popular measures of the nonclassicality of
single-mode optical fields. These potentials are defined by the amount of
entanglement (measured by, e.g., the negativity or concurrence) of the two-mode
field generated by mixing a given single-mode field with the vacuum on a
balanced beam splitter. We generalize this concept to define the potentials for
Bell nonlocality and quantum steering in specific measurement scenarios, in
order to quantify single-mode nonclassicality in a more refined way. Thus, we
can study the hierarchy of three types of potentials in close analogy to the
well-known hierarchy of the corresponding two-mode quantum correlations. For
clarity of our presentation, we focus on the analysis of the nonclassicality
potentials for arbitrary vacuum-one-photon superpositions (VOPSs),
corresponding to a photon-number qubit. We discuss experimentally feasible
implementations for the generation of single-mode VOPS states, their mixing
with the vacuum on a balanced beam splitter, and their two-mode Wigner-function
reconstruction using homodyne tomography to determine the potentials. We
analyze the effects of imperfections, including phase damping and unbalanced
beam splitting on the quality of the reconstructed two-mode states and
nonclassicality potentials. Although we focus on the analysis of VOPS states,
single-mode potentials can also be applied to study the nonclassicality of
qudits or continuous-variable systems.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いポテンシャルは単モード光学場の非古典性の一般的な測度である。
これらのポテンシャルは、バランスビームスプリッター上の単一モードフィールドと真空を混合して生じる2モードフィールドの絡み合い量(例えば、ネガティビティまたは共起度)によって定義される。
この概念を一般化して、ベル非局所性と量子ステアリングのポテンシャルを特定の測定シナリオで定義し、より洗練された方法でシングルモード非古典性を定量化する。
したがって、対応する2モード量子相関のよく知られた階層と類似した3種類のポテンシャルの階層を研究できる。
本稿では,任意の真空1光子重ね合わせ (vopss) に対して,光子数量子ビットに対応する非古典性ポテンシャルの解析に着目する。
本稿では,単一モードvops状態の生成,平衡ビームスプリッタ上の真空との混合,ホモダイントモグラフィを用いた2モードウィグナー関数再構成の実験的実装について検討する。
位相減衰および非平衡ビーム分割を含む不完全性が再建された2モード状態と非古典性電位の品質に及ぼす影響を解析した。
VOPS状態の解析に焦点をあてるが、単一モードポテンシャルは立方体や連続変数系の非古典性の研究にも適用できる。
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