論文の概要: Nonclassical State Generation and Quantum Metrology in the Double-Morse Potential
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.07591v1
- Date: Wed, 12 Nov 2025 01:05:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-12 20:17:03.39488
- Title: Nonclassical State Generation and Quantum Metrology in the Double-Morse Potential
- Title（参考訳）: 二重モードポテンシャルにおける非古典的状態生成と量子メトロロジー
- Authors: Firoz Chogle, Berihu Teklu, Jorge Zubelli, Ernesto Damiani,
- Abstract要約: 非対称性(幅パラメータ)$$を主制御パラメータとして、基底状態波動関数と関連するエネルギースペクトルを解析的に導出する。
我々は非ガウス性および非古典性の評価を行い、その非線形性と量子的挙動を定量化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7449994820642136
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we investigate the nonlinear properties of the double-Morse potential as a possible resource for single-mode quantum states because of its double-well structure and anharmonicity. We derive the ground state wave function and the associated energy spectrum analytically, using the asymmetry (width parameter) $α$ as the primary control parameter. These results show a systematic and evident influence on $α$. We assess the non-Gaussianity and non-classicality measures, quantifying their nonlinearity and quantum behavior. In particular, we discover that both metrics rise monotonically with $α$. Furthermore, we examine the metrological performance for estimating $α$. By calculating the pertinent Fisher information and building workable estimators, we show that optimal strategies can saturate the Cramér-Rao bound, with straightforward position measurements on shallow wells already producing high precision. These results collectively demonstrate that the double-Morse potential is a genuine, controllable source of non-Gaussianity, whose non-classicality and metrological applications increase with $α$. We highlight the potential applications of this model in real-world quantum technologies and discuss the implications for continuous-variable quantum information processing and computation.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,その二重井戸構造とアンハーモニック性から単一モード量子状態の資源としての二重モードポテンシャルの非線形特性について検討する。
非対称性(幅パラメータ)$α$を主制御パラメータとして、基底状態波動関数と関連するエネルギースペクトルを解析的に導出する。
これらの結果は、$α$に対して体系的で明らかな影響を示す。
我々は非ガウス性および非古典性の評価を行い、その非線形性と量子的挙動を定量化する。
特に、両方の測度が$α$で単調に上昇していることが分かる。
さらに,α$を推定するための気象特性について検討した。
関連するフィッシャー情報を計算し,作業可能な推定器を構築することにより,クラメロ・ラオ境界の飽和度を最適戦略で求めることができることを示す。
これらの結果は、二重モースポテンシャルが真で制御可能な非ガウス性の源であることを示し、その非古典性およびメートルロジー的応用は、$α$で増加する。
本稿では、実世界の量子技術におけるこのモデルの可能性を強調し、連続可変量子情報処理と計算の意義について論じる。
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