論文の概要: Generation of Large Coherent-State Superpositions in Free-Space Optical Pulses

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.09672v1
• Date: Wed, 14 Jan 2026 18:12:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-15 18:59:20.497354
• Title: Generation of Large Coherent-State Superpositions in Free-Space Optical Pulses
• Title（参考訳）: 自由空間光パルスにおける大コヒーレント状態重ね合わせの生成
• Authors: Lucas Caron, Hector Simon, Hugo Basset, Romaric Journet, Rosa Tualle-Brouri,
• Abstract要約: 非ガウス量子状態の生成は、量子情報処理の鍵となる要件である。 自由空間光パルスにおける大振幅圧縮コヒーレント状態重ね合わせの実験結果について報告する。
• 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 generation of non-Gaussian quantum states is a key requirement for universal continuous-variable quantum information processing. We report the experimental generation of large-amplitude squeezed coherent-state superpositions (squeezed cat states) on free-space optical pulses, reaching an amplitude of $α= 2.47$, which, to our knowledge, exceeds all previously reported values. Our protocol relies on the controlled mixing of the Fock states $|1\rangle$ and $|2\rangle$ through a tunable beam splitter, followed by heralding via homodyne detection. The resulting state displays three well-resolved negative regions in its Wigner function and achieves a fidelity of $0.53$ with the target state $\propto \hat{S}(z)(|α\rangle - |-α\rangle)$, with $α= 2.47$ and squeezing parameter $z = 0.56$. These results constitute a significant milestone for temporal breeding protocols and for the iterative generation of optical GKP states, opening new perspectives for scalable and fault-tolerant photonic quantum architectures.
• Abstract（参考訳）: 非ガウス量子状態の生成は、普遍的連続変数量子情報処理の鍵となる要件である。 自由空間光パルスにおける大振幅圧縮コヒーレント状態重畳(スクイーズド猫状態)の実験的生成を報告する。 我々のプロトコルは、調整可能なビームスプリッターを介してFock状態の$|1\rangle$と$|2\rangle$の制御混合に依存し、次いでホモダイン検出によるヘラルディングを行う。 結果として得られる状態は、ウィグナー関数の3つのよく解けた負の領域を表示し、目標状態 $\propto \hat{S}(z)(|α\rangle - |-α\rangle)$ で0.53$の忠実さを達成する。 これらの結果は、時間的育種プロトコルや光GKP状態の反復生成において重要なマイルストーンとなり、スケーラブルでフォールトトレラントなフォトニック量子アーキテクチャの新しい視点が開かれた。

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