論文の概要: What is a Gaussian channel, and when is it physically implementable using a multiport interferometer?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02834v1
• Date: Mon, 05 May 2025 17:59:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-06 18:49:35.767311
• Title: What is a Gaussian channel, and when is it physically implementable using a multiport interferometer?
• Title（参考訳）: ガウスチャネルとは何か、マルチポート干渉計を使って物理的にいつ実装できるのか?
• Authors: Repana Devendra, Tiju Cherian John, K. Sumesh,
• Abstract要約: 量子ガウスチャネルは連続可変量子システムにおける通信と情報処理の基本的なモデルである。 この研究は、基礎的な側面とこれらのチャネルの物理的実装経路の両方に対処する。
• 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: Quantum Gaussian channels are fundamental models for communication and information processing in continuous-variable quantum systems. This work addresses both foundational aspects and physical implementation pathways for these channels. Firstly, we provide a rigorous, unified framework by formally proving the equivalence of three principal definitions of quantum Gaussian channels prevalent in the literature, consolidating theoretical understanding. Secondly, we investigate the physical realization of these channels using multiport interferometers, a key platform in quantum optics. The central research contribution is a precise characterization of the channel parameters that correspond to Gaussian channels physically implementable via linear optical multiport interferometers. This characterization bridges the abstract mathematical description with concrete physical architectures. Along the way, we also resolve some questions posed by Parthasarathy (Indian J. Pure Appl. Math. 46, (2015)).
• Abstract（参考訳）: 量子ガウスチャネルは連続可変量子システムにおける通信と情報処理の基本的なモデルである。 この研究は、基礎的な側面とこれらのチャネルの物理的実装経路の両方に対処する。 まず、文献で広く用いられている量子ガウスチャネルの3つの主定義の等価性を正式に証明し、理論的な理解を固めることにより、厳密で統一された枠組みを提供する。 次に、量子光学の重要なプラットフォームであるマルチポート干渉計を用いて、これらのチャネルの物理的実現について検討する。 中心的な研究貢献は、線形光マルチポート干渉計によって物理的に実装可能なガウスチャネルに対応するチャネルパラメータの正確な評価である。 この特徴づけは抽象的な数学的記述を具体的な物理的アーキテクチャで橋渡しする。 その過程では、Parthasarathy (Indian J. Pure Appl)によるいくつかの疑問も解決する。 数学。 46, (2015)。

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