論文の概要: Extended analysis of distillation and purification of squeezed states of light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.00467v1
- Date: Sat, 01 Feb 2025 15:50:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-05 14:58:45.910352
- Title: Extended analysis of distillation and purification of squeezed states of light
- Title（参考訳）: 光の蒸留と加圧状態の浄化に関する拡張解析
- Authors: Jaromír Fiurášek, Stephan Grebien, Roman Schnabel,
- Abstract要約: スクイーズ蒸留および精製に関する拡張理論解析を行った。
入力状態に影響を及ぼす損失を抑えることはできないことを示す。
2光子減量によるスクイーズ蒸留は、ゴッテマン・キタエフ・プレスキル(GKP)状態を生成する特定の方法と密接に関連していることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Squeezed states of light are one of the most important fundamental resources for quantum optics, optical quantum information processing and quantum sensing. Recently, it has been experimentally demonstrated that the squeezing of single-mode squeezed vacuum states can be enhanced by probabilistic two-photon subtraction. A further enhancement of the squeezing is subsequently possible by heralded Gaussification that distills a Gaussian state from the de-Gaussified two-photon subtracted state. Here we provide an extended theoretical analysis of squeezing distillation and purification. We consider a more general scheme in which photon subtraction is combined with a weak coherent displacement. This more flexible scheme allows to enhance squeezing for arbitrary input squeezing value. Moreover, if the modified two-photon subtraction operation is properly chosen, then arbitrary strong squeezing can be distilled by subsequent Gaussification. We go beyond pure states and show that the combination of photon subtraction and heralded Gaussification cannot suppress losses that have affected the input state. To overcome this limitation, we propose an alternative de-Gaussifying operation based on a Fock-state filter that removes the single-photon state. With this de-Gaussifying operation and subsequent re-Gaussification, pure single-mode squeezed states can be distilled from a large class of mixed input states. Interestingly, we have found that squeezing distillation by two-photon subtraction is closely related to certain methods for generating Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states, which are crucial for optical quantum computing.
- Abstract（参考訳）: 光のスクイーズ状態は、量子光学、光量子情報処理、量子センシングの最も重要な基礎資源の1つである。
近年, 単一モード圧縮真空状態のスクイーズ化が, 確率的2光子減算によって促進できることが実験的に実証されている。
その後、脱ガウス化二光子減量状態からガウス状態を蒸留する擬似ガウス化法により、スケザリングのさらなる増強が可能となる。
ここでは, スクイーズ蒸留および精製に関する理論解析を拡張した。
我々は、光子サブトラクションと弱いコヒーレント変位を組み合わせたより一般的なスキームを考える。
このより柔軟なスキームは任意の入力スクイーズ値のスクイーズを強化することができる。
さらに、修正された2光子サブトラクション演算が適切に選択された場合、任意の強いスクイーズを後続のガウス化により蒸留することができる。
我々は純粋な状態を超えて、光子減算と有価値化の組み合わせは入力状態に影響を及ぼした損失を抑えることができないことを示す。
この制限を克服するために、単一光子状態を除去するフォック状態フィルタに基づく代替の脱ガス化演算を提案する。
この脱ガス化操作とその後の再ガス化により、多くの混合入力状態から純粋な単モード圧縮状態が蒸留される。
興味深いことに、2光子サブトラクションによるスクイーズ蒸留は、光量子コンピューティングに不可欠なゴッテマン・キタエフ・プレスキル(GKP)状態を生成する特定の方法と密接に関連している。
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