論文の概要: Coherence of quantum non-Gaussian states via nonlinear absorption of quanta

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.18149v1
• Date: Sat, 22 Nov 2025 18:18:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-25 18:34:24.652658
• Title: Coherence of quantum non-Gaussian states via nonlinear absorption of quanta
• Title（参考訳）: 量子の非線形吸収による量子非ガウス状態のコヒーレンス
• Authors: Kingshuk Adhikary, Darren W. Moore, Radim Filip,
• Abstract要約: 飽和系における量子非ガウス状態の生成方法を示す。 状態はフォック状態にのみ近づき、従って量子コヒーレンスを示さない。 このケースは、不飽和吸収器(oscillator)を含むように拡張し、線形吸収と非線形吸収の切り替えを分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The linear and phase insensitive absorption of a single quanta via coherent interactions with a saturable system, even a single ground state qubit, is sufficient to deterministically generate quantum non-Gaussian states in an oscillator, even stimulated merely by increasing thermal oscillator energy. However, the resultant states only approach Fock states and therefore do not exhibit quantum coherence. Here we overcome this limitation using a minimal step: a nonlinear phase-insensitive absorption process added to the linear one. The coherent addition of such individually passive processes allows coherence to emerge and increase in phase space without an external drive and with minimal interaction requirements. The coherence of quantum non-Gaussian states emerges because the linear and nonlinear absorption processes are not mutually passive. In the simplest case rotationally symmetric Wigner functions of the oscillator Fock states convert their many negative regions to an extremely complex asymmetric structure in sharp contrast to the rotational symmetry of those obtained by the individual interactions. We extend this case to include an unsaturable absorber (oscillator) and analyse switching between linear and nonlinear absorptions, suitable for broad classes of experiments.
• Abstract（参考訳）: 飽和系とのコヒーレントな相互作用による単一量子の線形および位相不感な吸収は、単一基底状態 qubit でさえ、振動子内で量子非ガウス状態を生成するのに十分であり、熱振動子エネルギーを増大させることによってのみ刺激される。 しかし、結果として生じる状態はフォック状態に近づき、従って量子コヒーレンスを示さない。 ここでは、この制限を最小のステップ(非線形位相非感応吸収過程)で克服する。 このような個別の受動的プロセスのコヒーレントな追加は、外部の駆動や最小の相互作用要件なしに、コヒーレンスを発生させ、位相空間を増大させることができる。 量子非ガウス状態のコヒーレンス(英語版)は、線形および非線形吸収過程が相互受動的でないために現れる。 最も単純な場合、振動子フォック状態の回転対称ウィグナー函数は、それらの多くの負の領域を、個々の相互作用によって得られる群の回転対称性と鋭く対照的に、非常に複雑な非対称構造に変換する。 このケースは、飽和吸収器 (oscillator) を含むよう拡張し、実験の幅広いクラスに適した線形吸収と非線形吸収の切り替えを分析する。

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