論文の概要: Classical-Nonclassical Polarity of Gaussian States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12104v2
- Date: Wed, 25 Oct 2023 15:14:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-10-26 19:07:17.515211
- Title: Classical-Nonclassical Polarity of Gaussian States
- Title（参考訳）: ガウス国家の古典的非古典的極性
- Abstract要約: スクイーズや絡み合いのような古典的でない性質は、量子情報処理にとって重要な資源である。
統一的な定量化: $mathcalP$ で表される '古典的非古典的極性' を導入する。
純粋な多モードガウス状態の場合、古典的非古典的極性は、単一のモードのスクイージングと2モードのスクイージングからの平均光子の数の和に等しい。
- 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: Gaussian states with nonclassical properties such as squeezing and
entanglement serve as crucial resources for quantum information processing.
Accurately quantifying these properties within multi-mode Gaussian states has
posed some challenges. To address this, we introduce a unified quantification:
the 'classical-nonclassical polarity', represented by $\mathcal{P}$. For a
single mode, a positive value of $\mathcal{P}$ captures the reduced minimum
quadrature uncertainty below the vacuum noise, while a negative value
represents an enlarged uncertainty due to classical mixtures. For multi-mode
systems, a positive $\mathcal{P}$ indicates bipartite quantum entanglement. We
show that the sum of the total classical-nonclassical polarity is conserved
under arbitrary linear optical transformations for any two-mode and three-mode
Gaussian states. For any pure multi-mode Gaussian state, the total
classical-nonclassical polarity equals the sum of the mean photon number from
single-mode squeezing and two-mode squeezing. Our results provide a new
perspective on the quantitative relation between single-mode nonclassicality
and entanglement, which may find applications in a unified resource theory of
nonclassical features.
- Abstract（参考訳）: スクイージングや絡み合いのような非古典的性質を持つガウス状態は量子情報処理の重要な資源となる。
多モードガウス状態におけるこれらの性質の正確な定量化はいくつかの課題を提起している。
これに対処するために、統一量子化(unified quantification)を導入する: 'classical-nonclassical polarity' は$\mathcal{p}$ で表される。
単一モードの場合、$\mathcal{p}$の正の値は真空ノイズ以下の最小二次不確かさを捉え、負の値は古典的混合による拡大不確実性を表す。
マルチモードシステムでは、正の$\mathcal{p}$ は二成分量子絡み合いを示す。
古典的非古典的極性の総和は任意の2モードおよび3モードガウス状態に対して任意の線形光変換の下で保存されることを示す。
任意の純多モードガウス状態に対して、全古典非古典的極性は、単モードスクイーズと2モードスクイーズの平均光子数の総和に等しい。
本研究は,非古典的特徴の統一的資源理論に応用できる,単一モード非古典性と絡み合いの定量的関係に関する新しい視点を提供する。
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