論文の概要: From tomography of conditional states to tomography of states that never existed

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.09424v1
• Date: Thu, 16 Jan 2025 09:55:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-17 15:09:19.431310
• Title: From tomography of conditional states to tomography of states that never existed
• Title（参考訳）: 条件状態のトモグラフィーから存在しない状態のトモグラフィーへ
• Authors: Julian Göttsch, Stephan Grebien, Felix Pein, Malte Lautzas, Daniela Abdelkhalek, Lorena Rebón, Boris Hage, Jaromír Fiurašek, Roman Schnabel,
• Abstract要約: 微視的なシュリンガー・キャット状態と1の位数の光子数は静止量子関連磁場から生成される。 本稿では,量子相関状態の平均光子数が1よりかなり大きい量子相関状態の測定データを導出する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Microscopic Schr{\"o}dinger cat states with photon numbers of the order of one are produced from stationary quantum-correlated fields exploiting a probabilistic heralding photon-subtraction event. The subsequent quantum state tomography provides the complete information about the state. Another approach targets measurement results on states with a significantly larger number of quantum-correlated photons by conditioning the analysis on measurement results with exactly this number of photons. Here, we present a new approach to derive measurement data of quantum correlated states with average quantum-correlated photon numbers significantly larger than one. We produce an ensemble of a heralded, photon-subtracted squeezed vacuum state of light. We split the states at a balanced beam splitter and simultaneously measure a pair of orthogonal field quadratures at the outputs using tomographic `Q-function homodyne detection' (QHD). The final act is probabilistic two-copy data post-processing aiming for data from a new state with larger photon number. Evaluating the final tomographic data as that of a grown microscopic Schr{\"o}dinger cat state shows that the probabilistic post-processing increased the photon number of $|\alpha_0|^2 \approx 1.2$ to $|\alpha_2|^2 \approx 6.8$. Our concept for obtaining tomographic measurement data of mesoscopic non-classical states that never existed might be a turning point in measurement-based quantum technology.
• Abstract（参考訳）: 微視的なSchr{\"o}ディンガー・キャット状態と1の順序の光子数とは、確率論的ヘラルディング光子サブトラクションイベントを利用した定常量子関連フィールドから生成される。 その後の量子状態トモグラフィーは、状態に関する完全な情報を提供する。 別のアプローチでは、測定結果を正確にこの数の光子で条件付けることにより、量子関連光子の数がかなり多い状態における測定結果をターゲットにしている。 本稿では,量子相関状態の平均光子数が1よりかなり大きい量子相関状態の測定データを導出する新しい手法を提案する。 我々は、光の光子置換された圧縮された真空状態のアンサンブルを生成する。 平衡ビームスプリッタの状態を分割し, トモグラフィー「Q関数ホモダイン検出」 (QHD) を用いて, 出力の直交磁場の1対を同時に測定した。 最後の行為は、より大きな光子数を持つ新しい状態からのデータを対象とした確率的2コピーデータ後処理である。 成長したShr{\「o}dinger cat状態と最終トモグラフィーデータを評価したところ、確率的後処理により光子数が$|\alpha_0|^2 \approx 1.2$から$|\alpha_2|^2 \approx 6.8$に増加した。 メソスコピックな非古典状態のトモグラフィーデータを得るという概念は、計測ベース量子技術の転換点となるかもしれない。

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