論文の概要: Enhancing the Size of Phase-Space States Containing Sub-Planck-Scale Structures via Non-Gaussian Operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.15654v1
• Date: Thu, 22 Jan 2026 05:02:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-23 21:37:20.496638
• Title: Enhancing the Size of Phase-Space States Containing Sub-Planck-Scale Structures via Non-Gaussian Operations
• Title（参考訳）: 非ガウス演算によるサブプランクスケール構造を含む相空間状態のサイズ向上
• Authors: Arman, Prasanta K. Panigrahi,
• Abstract要約: 我々は,光子付加猫および子猫の相空間感度の気象学的優位性について検討した。 我々は, 圧縮状態と2つの重畳状態 – 圧縮された猫状態と対称的に圧縮された状態 – を構築した。 振幅が増大し、したがって位相空間面積が大きくなると、干渉計の縁のサイズが小さくなる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8546972970551774
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We observe a metrological advantage in phase-space sensitivity for photon-added cat and kitten states over their original forms, due to phase-space broadening from increased amplitude via photon addition, albeit with higher energy cost. Using accessible non-classical resources, weak squeezing and displacement, we construct a squeezed state and two superposed states: the squeezed cat state and the symmetrically squeezed state. Their photon-added variants are compared with parity-matched cat and KSs using quantum Fisher information and fidelity. The QFI isocontours reveal regimes where KS exhibit high fidelity and large amplitude, enabling their preparation via Gaussian operations and photon addition. Similar regimes are identified for cat states enhanced by squeezing and photon addition, demonstrating improved metrological performance. Moreover, increased amplitude and thus larger phase-space area reduces the size of interferometric fringes, enhancing the effectiveness of quantum error correction in cat codes.
• Abstract（参考訳）: 光子添加猫と子猫の相空間感度は,光子添加による振幅上昇による位相空間の拡がりにより,エネルギーコストが高くなるにもかかわらず,相空間感度に有意な差が認められた。 非古典的資源, 弱いスクイーズと変位を用いて, スクイーズ状態と2つの重畳状態, スクイーズ状態と対称的スクイーズ状態を構築した。 光子を添加した変種は、量子フィッシャー情報と忠実度を用いてパリティマッチングされた猫とKSと比較される。 QFIアイソコントゥールは、KSが高い忠実度と大きな振幅を示す状態を明らかにし、ガウス演算と光子付加による準備を可能にする。 同様のレギュレーションは、スクイーズと光子付加によって増強された猫の状態に対して同定され、メトロジー性能が向上した。 さらに、振幅が増加し、位相空間面積が大きくなると、インターフェロメトリの縁の大きさが小さくなり、猫符号における量子エラー補正の有効性が向上する。

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