論文の概要: Isospectral oscillators as a resource for quantum information processing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.02444v1
• Date: Thu, 03 Apr 2025 10:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-04 12:56:04.789025
• Title: Isospectral oscillators as a resource for quantum information processing
• Title（参考訳）: 量子情報処理の資源としてのアイソスペクトル発振器
• Authors: Abdelatif Chabane, Sidali Mohammdi, Abdelhakim Gharbi, Matteo G. A. Paris,
• Abstract要約: 超対称性量子力学の枠組みで見られるように、高調波振動子に量子系をアイソスペクトルとして扱う。 我々はその非ガウス性を定量化し、その非古典性を評価する。 逆に、非ガウス的および非古典的定常状態が得られ、これらの特徴は非ゼロ温度で持続する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We address quantum systems isospectral to the harmonic oscillator, as those found within the framework of supersymmetric quantum mechanics, as potential resources for continuous variable quantum information. These deformed oscillator potentials share the equally spaced energy levels of the shifted harmonic oscillator but differ significantly in that they are non-harmonic. Consequently, their ground states and thermal equilibrium states are no longer Gaussian and exhibit non-classical properties. We quantify their non-Gaussianity and evaluate their non-classicality using various measures, including quadrature squeezing, photon number squeezing, Wigner function negativity, and quadrature coherence scale. Additionally, we employ quantum estimation theory to identify optimal measurement strategies and establish ultimate precision bounds for inferring the deformation parameter. Our findings prove that quantum systems isospectral to the harmonic oscillator may represent promising platforms for quantum information with continuous variables. In turn, non-Gaussian and non-classical stationary states may be obtained and these features persist at non-zero temperature.
• Abstract（参考訳）: 超対称性量子力学の枠組みで見られるような調和振動子に対する量子系を、連続変数量子情報の潜在的資源として扱う。 これらの変形振動子ポテンシャルは、シフトした高調波発振子の等間隔エネルギーレベルを共有するが、非調和性であることは著しく異なる。 その結果、基底状態と熱平衡状態はもはやガウス的ではなく、古典的でない性質を示す。 我々は、その非ガウス性を定量化し、その非古典性を評価するために、二次的スクイーズ、光子数スクイーズ、ウィグナー関数の負性度、二次的コヒーレンススケールなど、様々な尺度を用いて、その非古典性を評価する。 さらに、最適測定戦略を同定し、変形パラメータを推定するための最終的な精度境界を確立するために、量子推定理論を用いる。 この結果から,高調波発振器の量子系は連続変数を持つ量子情報に対して有望なプラットフォームを示す可能性が示唆された。 逆に、非ガウス的および非古典的定常状態が得られ、これらの特徴は非ゼロ温度で持続する。

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