論文の概要: Dawn and fall of non-Gaussianity in the quantum parametric oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.16530v1
- Date: Wed, 27 Dec 2023 11:20:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-12-29 19:02:34.457453
- Title: Dawn and fall of non-Gaussianity in the quantum parametric oscillator
- Title（参考訳）: 量子パラメトリック発振器における非ガウス性の研究
- Authors: Marcello Calvanese Strinati, Claudio Conti
- Abstract要約: 応用外部場を持つ単一量子OPOにおける非ガウス性の出現について検討する。
パラメトリックドライブと応用フィールドの非自明な相互作用が明らかとなった。
- 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: Systems of coupled optical parametric oscillators (OPOs) forming an Ising
machine are emerging as large-scale simulators of the Ising model. The advances
in computer science and nonlinear optics have triggered not only the physical
realization of hybrid (electro-optical) or all-optical Ising machines, but also
the demonstration of quantum-inspired algorithms boosting their performances.
To date, the use of the quantum nature of parametrically generated light as a
further resource for computation represents a major open issue. A key quantum
feature is the non-Gaussian character of the system state across the
oscillation threshold. In this paper, we perform an extensive analysis of the
emergence of non-Gaussianity in the single quantum OPO with an applied external
field. We model the OPO by a Lindblad master equation, which is numerically
solved by an ab initio method based on exact diagonalization. Non-Gaussianity
is quantified by means of three different metrics: Hilbert-Schmidt distance,
quantum relative entropy, and photon distribution. Our findings reveal a
nontrivial interplay between parametric drive and applied field: (i) Increasing
pump monotonously enhances non-Gaussianity, and (ii) Increasing field first
sharpens non-Gaussianity, and then restores the Gaussian character of the state
when above a threshold value.
- Abstract（参考訳）: イジングマシンを形成する光パラメトリック発振器(OPO)の結合システムは、イジングモデルの大規模シミュレータとして出現している。
コンピュータ科学と非線形光学の進歩は、ハイブリッド(電子光学)または全光学イジングマシンの物理的実現だけでなく、量子インスパイアされたアルゴリズムの実証によって性能が向上した。
これまでのところ、パラメトリック生成光の量子的性質を計算のためのさらなる資源として用いることは、大きな未解決問題である。
鍵となる量子的特徴は、振動閾値を越えて系の状態の非ガウス的特徴である。
本稿では,応用外部場を持つ単一量子OPOにおける非ガウス性の出現を広範囲に解析する。
完全対角化に基づく ab initio 法による数値解法である lindblad master 方程式により opo をモデル化する。
非ガウス性は、ヒルベルト=シュミット距離、量子相対エントロピー、光子分布の3つの異なる指標によって定量化される。
パラメトリックドライブと応用フィールドの非自明な相互作用を明らかにする。
(i)ポンプの増加は単調に非ガウス性を高め、
(ii) 磁場の増加はまず非ガウス性が鋭くなり、次いで閾値を超えると状態のガウス性が回復する。
関連論文リスト
- Enhancing Variational Quantum Eigensolvers for SU(2) Lattice Gauge Theory via Systematic State Preparation [30.701912352193677]
変分量子固有解法を非アベリアゲージ理論に適用する。
スピンネットワーク基底を用いてゲージ不変ヒルベルト空間をシミュレートする際のスケーリングの利点を概説する。
この玩具モデルでは、シミュレーションにより、現在の量子デバイスで期待されるノイズの影響を調べることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-04T07:22:36Z) - Tuning Wave-Particle Duality of Quantum Light by Generalized Photon Subtraction [0.18936012617655987]
ボゾン系では、波のようなシュルディンガー・キャット状態と粒子のようなフォック状態とをブリッジする中間状態の連続体が存在する。
ここでは、一般化光子サブトラクション(GPS)を用いて、これらの中間状態の生成を実験的に実証する。
このアプローチにより、要求されるフォールトトレランスしきい値に応じて最適化された高生成率の量子状態のスペクトル族を構築することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-25T06:47:39Z) - Non-Gaussian Dissipative Quantum Thermometry Beyond Gaussian Bounds [0.0]
非ガウス状態を用いた温度推定のための量子フィッシャー情報(QFI)のバウンダリを確立する。
我々の結果は、非ガウス性による量子温度測定の利点を明確にするだけでなく、ノイズの多い量子技術でそれを利用するための現実的な経路も表している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-03T12:30:43Z) - Performance Guarantees for Quantum Neural Estimation of Entropies [31.955071410400947]
量子神経推定器(QNE)は古典的ニューラルネットワークとパラメトリズド量子回路を組み合わせたものである。
非漸近的エラーリスク境界の形で測定された相対エントロピーのQNEの形式的保証について検討する。
我々の理論は、測定された相対エントロピーに対するQNEの原則的実装を促進することを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-24T16:36:06Z) - Tensor-network approach to quantum optical state evolution beyond the Fock basis [0.0]
非線形光学系の力学を効率的に捉えるテンソル・ネットワーク手法を提案する。
行列積状態(MPS)形式を用いることで、量子状態と演算子は共に高度に圧縮された形で符号化される。
この枠組みは、マルチモード量子光と非線形光学現象をモデル化するためのスケーラブルな経路を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-19T09:58:18Z) - Beyond Stellar Rank: Control Parameters for Scalable Optical Non-Gaussian State Generation [0.21670084965090575]
先進的な量子技術は、普遍的な量子計算、フォールトトレラントなエラー補正、量子センシングに不可欠な非ガウス的な光の状態に依存している。
我々は、星級を超える連続的かつ運用的な測度である、エルフノン・ガウス制御パラメータを導入する。
我々は,光子数要求を低減し,状態品質を維持しつつ,成功確率を大幅に向上する普遍最適化手法を開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-08T00:36:17Z) - Scalable Optical Quantum State Synthesizer with Dual-Mode Cavity Memory [0.9051845653704739]
連続的に動作する空洞ベースの量子メモリを用いて、光学的非ガウス状態を生成するスケーラブルな方法を示す。
我々は量子誤り訂正の重要な要件であるウィグナー陰性状態の生成に成功した。
この研究は、連続時間キャビティベースの量子メモリの完全な実演でもある。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-13T07:41:44Z) - Accelerating Quantum Reinforcement Learning with a Quantum Natural Policy Gradient Based Approach [36.05085942729295]
本稿では、古典的なNPG推定器で使用されるランダムサンプリングを決定論的勾配推定手法で置き換える量子自然ポリシー勾配(QNPG)アルゴリズムを提案する。
提案したQNPGアルゴリズムは、量子オラクルへのクエリに対する$tildemathcalO(epsilon-1.5)$のサンプル複雑性を達成し、マルコフ決定プロセス(MDP)へのクエリに対する$tildemathcalO(epsilon-2)$の古典的な下界を大幅に改善する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-27T17:38:30Z) - Optimizing random local Hamiltonians by dissipation [44.99833362998488]
簡単な量子ギブスサンプリングアルゴリズムが最適値の$Omega(frac1k)$-fraction近似を達成することを証明した。
この結果から, 局所スピンおよびフェルミオンモデルに対する低エネルギー状態の発見は量子的に容易であるが, 古典的には非自明であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-04T20:21:16Z) - Fourier Neural Operators for Learning Dynamics in Quantum Spin Systems [77.88054335119074]
ランダム量子スピン系の進化をモデル化するためにFNOを用いる。
量子波動関数全体の2n$の代わりに、コンパクトなハミルトン観測可能集合にFNOを適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-05T07:18:09Z) - Quantum-Hybrid Stereo Matching With Nonlinear Regularization and Spatial Pyramids [24.52691002678303]
本稿では, 非線形正則化器とピラミッドとのステレオマッチングの新しい定式化について述べる。
我々のアプローチはハイブリッド(すなわち量子古典)であり、現代のD-Wave量子アニールと互換性がある。
我々は、異なる解法を用いる場合の量子ステレオマッチングの2%と22.5%において、従来の技術よりも改良されたルート平均2乗精度を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-26T16:53:21Z) - Non-Hermiticity in quantum nonlinear optics through symplectic
transformations [0.0]
フォック空間上の第二量子化されたエルミート・ハミルトニアンが非エルミート的有効ハミルトニアンをもたらすことを示す。
我々は特異値分解法により任意の非単位過程をシミュレートする量子光学的スキームを作成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-06T18:41:46Z) - Measuring the Loschmidt amplitude for finite-energy properties of the
Fermi-Hubbard model on an ion-trap quantum computer [27.84599956781646]
本稿では,現在の量子コンピュータ上での量子古典的時系列アルゴリズムの動作について検討する。
具体的には,Fermi-Hubbardモデルに対するLoschmidt振幅をQuantinuum H2-1トラップイオンデバイス上の16$site ladder geometry(32軌道)で測定する。
有限エネルギーにおける局所観測可能量の期待値を測定することにより、量子古典アルゴリズムの完全動作に対する雑音の影響を数値解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-19T11:59:36Z) - Experimental quantum non-Gaussian coincidences of entangled photons [6.108449124807509]
我々はCHSH-Bell因子との絡み合った光子対の量子非ガウス的一致を確定的に検証した。
我々の研究は、光学センシング、通信、計算に非常に関係のある排他的量子非ガウス性特性を実験的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-10T12:57:24Z) - Quantum Gate Generation in Two-Level Open Quantum Systems by Coherent
and Incoherent Photons Found with Gradient Search [77.34726150561087]
我々は、非コヒーレント光子によって形成される環境を、非コヒーレント制御によるオープン量子系制御の資源とみなす。
我々は、ハミルトニアンにおけるコヒーレント制御と、時間依存デコヒーレンス率を誘導する散逸器における非コヒーレント制御を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-28T07:36:02Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Quantum nondemolition measurements with optical parametric amplifiers
for ultrafast universal quantum information processing [0.0]
室温超高速光子数分解(PNR)量子非分解(QND)測定の実現は、フォトニック量子情報処理(QIP)に重大な影響を与える。
位相整合型光パラメトリック増幅器(OPA)を駆動するコヒーレントポンプ場は,信号Bogoliubov励起数に応じて変位を経験することを示す。
これにより、ポンプ変位の測定は、信号Bogoliubov励起のQND測定を提供し、信号モードを励起光子数状態に投影する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-02T15:23:40Z) - Quantum non-Gaussianity of light and atoms [0.0]
光子とフォノンの量子非ガウス状態は、光学的および機械的過程における高次2次非線形性の決定的な証人である。
本稿では、光子とフォノンの非古典的および量子的非ガウス状態の理論解析を紹介する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-05T19:48:41Z) - Noisy Quantum Kernel Machines [58.09028887465797]
量子学習マシンの新たなクラスは、量子カーネルのパラダイムに基づくものである。
消散と脱コヒーレンスがパフォーマンスに与える影響について検討する。
量子カーネルマシンでは,デコヒーレンスや散逸を暗黙の正規化とみなすことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-26T09:52:02Z) - Noiseless linear amplification in quantum target detection using
Gaussian states [0.0]
量子目標検出は、純粋に古典的な方法では不可能なターゲット検出の性能を達成するために量子技術を活用することを目的としている。
本稿では、量子照度に基づく量子目標検出プロトコルの検出段階におけるノイズレス線形増幅器の利用について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-07T14:50:42Z) - Probing the Universality of Topological Defect Formation in a Quantum
Annealer: Kibble-Zurek Mechanism and Beyond [46.39654665163597]
一次元横フィールドイジングモデルによるトポロジカル欠陥生成の実験的検討について報告する。
位相フリップ誤差を伴う開系量子力学のKZMにより量子シミュレータの結果を実際に説明できることが判明した。
これは、環境からの孤立を仮定する一般化KZM理論の理論的予測が、その元のスコープを越えてオープンシステムに適用されることを意味する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T02:55:35Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。