論文の概要: Nonclassicality of fully degenerate triple-photon states and its application in generating non-Gaussian entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.13401v1
• Date: Mon, 16 Jun 2025 12:10:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-17 17:28:48.302874
• Title: Nonclassicality of fully degenerate triple-photon states and its application in generating non-Gaussian entanglement
• Title（参考訳）: 完全縮退三光子状態の非古典性と非ガウス交絡生成への応用
• Authors: Da Zhang, Yu Zhang, Juan Gao,
• Abstract要約: 圧縮状態の非ガウス性および非古典性は相互作用強度の増加とともに増大する。 ビームスプリッタ上の0相および$pi$相圧縮状態の干渉により生じる2モード状態の相関特性について検討した。 この結果は, 完全退化三光子状態の非古典的性質を強調し, それらの状態に基づいて非ガウス交絡を準備するための経路を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.952979883190571
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We theoretically demonstrate via numerical modeling that fully degenerate triple-photon states generated by three-mode spontaneous parametric down-conversion can be categorized into four distinct states: 0-phase, $\pi$/2-phase, $\pi$-phase, and 3$\pi$/2-phase squeezed states. Using quantum relative entropy and Wigner negativity as quantitative measures, we show that the nonGaussianity and nonclassicality of these squeezed states increase with the increase of interaction strength. Analogous to Gaussian scenarios, these squeezed states serve as basic building blocks for deterministic preparation of two-mode non-Gaussian states. We study the correlation properties of two-mode state generated by interfering 0-phase and $\pi$-phase squeezed states on a beam splitter, and reveal its entanglement at 3rd and 6th-order moments using the positive partial transposition criterion based on higher-order covariance matrices. In particular, by adjusting the intensities of the two input beams, the entanglement of the two output modes at the 3rd- and 6th-order moments can be dynamically modulated. Our results highlight the nonclassical nature of fully degenerate triple-photon states and establish a pathway for preparing non-Gaussian entanglement based on such states.
• Abstract（参考訳）: 3モードの自発パラメトリックダウンコンバージョンによって生成された三光子状態を完全に退化させることは、0相、$\pi$/2相、$\pi$/2相、および3$\pi$/2相の4つの異なる状態に分類できる。 量子相対エントロピーとウィグナー負性率を定量的尺度として、これらの圧縮状態の非ガウス性および非古典性は相互作用強度の増加とともに増加することを示す。 ガウスのシナリオと類似して、これらの制限された状態は、2モードの非ガウス状態の決定論的準備のための基本的な構成要素として機能する。 ビームスプリッタ上で0相と$\pi$-phaseの圧縮状態の干渉によって生じる2モード状態の相関特性について検討し,高次共分散行列に基づく正部分転位基準を用いて3次および6次モーメントの絡み合いを明らかにする。 特に、2つの入力ビームの強度を調整することにより、第3及び第6次モーメントにおける2つの出力モードの絡み合いを動的に変調することができる。 この結果は, 完全退化三光子状態の非古典的性質を強調し, それらの状態に基づいて非ガウス交絡を準備するための経路を確立する。

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