論文の概要: Tuning Wave-Particle Duality of Quantum Light by Generalized Photon Subtraction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.21629v1
• Date: Wed, 25 Feb 2026 06:47:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-26 18:19:16.730299
• Title: Tuning Wave-Particle Duality of Quantum Light by Generalized Photon Subtraction
• Title（参考訳）: 一般化光子サブトラクションによる量子光のチューニング波-粒子二重性
• Authors: Kan Takase, Mamoru Endo, Fumiya Hanamura, Kazuki Hirota, Masahiro Yabuno, Hirotaka Terai, Shigehito Miki, Takahiro Kashiwazaki, Asuka Inoue, Takeshi Umeki, Petr Marek, Radim Filip, Warit Asavanant, Akira Furusawa,
• Abstract要約: ボゾン系では、波のようなシュルディンガー・キャット状態と粒子のようなフォック状態とをブリッジする中間状態の連続体が存在する。 ここでは、一般化光子サブトラクション(GPS)を用いて、これらの中間状態の生成を実験的に実証する。 このアプローチにより、要求されるフォールトトレランスしきい値に応じて最適化された高生成率の量子状態のスペクトル族を構築することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18936012617655987
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Wave--particle duality is a hallmark of quantum mechanics. For bosonic systems, there exists a continuum of intermediate states bridging wave-like Schrödinger cat states and particle-like Fock states. Such states have recently been recognized as valuable resources for enhancing fault-tolerant quantum computation (FTQC) with propagating light. Here we experimentally demonstrate tunable generation of these intermediate states by employing generalized photon subtraction (GPS). By detecting up to three photons from squeezed-light sources with a photon-number-resolving detector, we continuously control the balance between wave- and particle-like features. This approach allows us to construct a spectral family of quantum states with high generation rates, optimized according to the required fault-tolerance threshold. Our results establish GPS as a versatile toolbox for tailoring non-Gaussian resources, opening a pathway to efficient Gottesman--Kitaev--Preskill (GKP) qubit generation and addressing a central bottleneck in optical quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 波動-粒子双対性は量子力学の目印である。 ボゾン系では、波のようなシュレーディンガー・キャット状態と粒子のようなフォック状態とをブリッジする中間状態の連続体が存在する。 このような状態は、近年、光の伝播によるフォールトトレラント量子計算(FTQC)の強化のための貴重な資源として認識されている。 ここでは、一般化光子サブトラクション(GPS)を用いて、これらの中間状態のチューナブルな生成を実験的に示す。 励起光源から最大3個の光子を光子数分解検出器で検出することにより、波動特性と粒子状特性のバランスを連続的に制御する。 このアプローチにより、要求されるフォールトトレランスしきい値に応じて最適化された高生成率の量子状態のスペクトル族を構築することができる。 我々は,非ガウス資源をカスタマイズするための汎用ツールボックスとしてGPSを確立し,効率の良いGottesman--Kitaev--Preskill(GKP)量子ビット生成の経路を開き,光量子コンピューティングにおける中心的ボトルネックに対処する。

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