論文の概要: Experimental preparation of multiphoton-added coherent states of light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.10403v1
- Date: Thu, 16 May 2024 19:06:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-20 17:33:08.639661
- Title: Experimental preparation of multiphoton-added coherent states of light
- Title（参考訳）: 光の多光子付加コヒーレント状態の実験的調製
- Authors: Jiří Fadrný, Michal Neset, Martin Bielak, Miroslav Ježek, Jan Bílek, Jaromír Fiurášek,
- Abstract要約: 光子の条件付加は、光量子状態工学にとって重要なツールである。
各種振幅のコヒーレント状態への1, 2, 3光子の付加を実証する。
結果は、複雑な光量子演算の実験的実現への道を開く。
- 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: Conditional addition of photons represents a crucial tool for optical quantum state engineering and it forms a fundamental building block of advanced quantum photonic devices. Here we report on experimental implementation of the conditional addition of several photons. We demonstrate the addition of one, two, and three photons to input coherent states with various amplitudes. The resulting highly nonclassical photon-added states are completely characterized with time-domain homodyne tomography, and the nonclassicality of the prepared states is witnessed by the negativity of their Wigner functions. We experimentally demonstrate that the conditional addition of photons realizes approximate noiseless quantum amplification of coherent states with sufficiently large amplitude. We also investigate certification of the stellar rank of the generated multiphoton-added coherent states, which quantifies the non-Gaussian resources required for their preparation. Our results pave the way towards the experimental realization of complex optical quantum operations based on combination of multiple photon additions and subtractions.
- Abstract（参考訳）: 光子の条件付き付加は、光量子状態工学にとって重要なツールであり、先進的な量子フォトニクスデバイスの基本的な構成要素を形成する。
本稿では,いくつかの光子の条件付加の実験的実施について報告する。
各種振幅のコヒーレント状態への1, 2, 3光子の付加を実証する。
結果として生じる非古典的な光子付加状態は、時間領域ホモダイントモグラフィーによって完全に特徴づけられ、準備された状態の非古典性は、ウィグナー関数の負性によって観察される。
実験により、光子の条件付き付加は、十分に大きな振幅を持つコヒーレント状態の近似ノイズレス量子増幅を実現することを実証した。
また、生成した多光子付加コヒーレント状態の恒星ランクの証明についても検討し、その準備に必要な非ガウス的資源を定量化する。
本研究は,光子加算と減算を組み合わせた複雑な光量子演算の実験的実現に向けての道を開くものである。
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