論文の概要: Effective algorithms for calculation of quasiprobability distributions of bright "banana'' states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18395v1
• Date: Thu, 30 Nov 2023 09:39:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-01 17:19:38.416343
• Title: Effective algorithms for calculation of quasiprobability distributions of bright "banana'' states
• Title（参考訳）: 明るい「バナナ」状態の準確率分布の効率的な計算アルゴリズム
• Authors: Boulat Nougmanov
• Abstract要約: 非ガウス量子状態は、負の値を持つウィグナー関数によって記述され、量子物理学の基礎的なテストと新しい量子情報技術の両方において重要である。 非ガウス状態を生成する有望な方法の1つは、立方体(Kerr)光学的非線形性(英語版)の使用である。 本研究では,これらの非ガウス状態のフシミおよびウィグナー準確率関数をKerr非線形性を用いて高速に計算するアルゴリズムを開発する。
• 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: Non-Gaussian quantum states, described by negative valued Wigner functions, are important both for fundamental tests of quantum physics and for emerging quantum information technologies. One of the promising ways of generation of the non-Gaussian states is the use of the cubic (Kerr) optical non-linearity, which produces the characteristic banana-like shape of the resulting quantum states. However, the Kerr effect in highly transparent optical materials is weak. Therefore, big number of the photons in the optical mode ($n\gtrsim10^6$) is necessary to generate an observable non-Gaussianity. In this case, the direct approach to calculation of the Wigner function becomes extremely computationally expensive. In this work, we develop quick algorithms for computing the Husimi and Wigner quasiprobability functions of these non-Gaussin states by means of the Kerr nonlinearity. This algorithm can be used for any realistic values of the photons number and the non-linearity.
• Abstract（参考訳）: 負値のウィグナー関数によって記述される非ガウス量子状態は、量子物理学の基礎的なテストと新しい量子情報技術の両方において重要である。 非ガウス状態の有望な生成方法の1つに立方体(kerr)光非線形性(英語版)(cubical non-linearity)が使われ、結果として生じる量子状態のバナナのような特徴的な形状を生成する。 しかし、非常に透明な光学材料におけるカー効果は弱い。 したがって、光学モードの光子(n\gtrsim10^6$)は観測可能な非ガウス性を生成するために必要である。 この場合、ウィグナー関数の計算に対する直接的なアプローチは非常に計算コストが高い。 本研究では,これらの非ガウシン状態のhusimiおよびwigner準確率関数をkerr非線形性を用いて高速に計算するアルゴリズムを開発した。 このアルゴリズムは光子数と非線形性の任意の現実的な値に使うことができる。

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