論文の概要: Quantum Fisher information and quadrature squeezing in Janus superpositions of squeezed vacua

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.15720v1
• Date: Mon, 16 Mar 2026 16:48:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-18 17:42:06.908006
• Title: Quantum Fisher information and quadrature squeezing in Janus superpositions of squeezed vacua
• Title（参考訳）: スクイードワクアのジャヌス重ね合わせにおける量子フィッシャー情報と二次スクイージング
• Authors: Arash Azizi,
• Abstract要約: 我々は、干渉がガウスの圧縮真空画像を超えた量子フィッシャー情報にどのように影響するかを研究する。 固定平均光子数で公正に比較すると, 主二次モーメントのスクイーズに最適であることがわかった。 固定された2状態スパン内では、ジャヌス重ね合わせは、実験室の二次分散と数生成相QFIにおいて同時にその構成成分より優れる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Janus states, defined as coherent superpositions of two single-mode squeezed vacua, provide a simple but genuinely non-Gaussian setting for studying how interference reshapes quantum Fisher information (QFI) beyond the Gaussian squeezed-vacuum picture. Using an exact analytic treatment, we determine the QFI of Janus states and identify the benchmarks under which they can or cannot offer a metrological advantage over the single squeezed vacuum. We find that, under a fair comparison at fixed mean photon number, the single squeezed vacuum remains optimal for principal second-moment squeezing, so no genuine Janus advantage exists at that level. By contrast, within a fixed two-state span, a Janus superposition can simultaneously outperform its constituents in a laboratory quadrature variance and in number-generated phase QFI. We also introduce an operational benchmark based on fixed measured squeezing and show that, at the same observed squeezing level, Janus interference can substantially enhance the QFI for quadratic-generator sensing beyond the pure-Gaussian squeezed-vacuum reference. These results show that the metrological performance of Janus states is controlled not only by quadrature squeezing, but also by higher-order fluctuations and by the benchmark used for comparison.
• Abstract（参考訳）: ジャヌス状態は、2つの単一モードの圧縮された真空のコヒーレントな重ね合わせとして定義され、干渉がガウスの圧縮された真空図面を超えた量子フィッシャー情報(QFI)をどのように再現するかを研究するための単純で真の非ガウス的な設定を提供する。 厳密な解析処理を用いて、ジャナス状態のQFIを決定し、それらが1つの圧縮真空に対して有理的優位性を提供できるか、あるいは得られないベンチマークを同定する。 固定平均光子数で公正に比較すると、1つの圧縮真空は主二次モーメントのスクイーズに最適であり、真のヤヌスの優位性は存在しない。 対照的に、固定された2状態スパン内では、ジャヌス重ね合わせは、実験室の二次分散と数生成相 QFI において、同時にその構成成分より優れる。 また, 固定されたスクイージングに基づく操作ベンチマークを導入し, ジャナス干渉は, 純粋ガウス・スクイージン・真空基準を超える2次生成子のQFIを著しく向上させることができることを示した。 これらの結果から,Janus状態のメトロジー性能は,2次スクイーズだけでなく,高次揺らぎや比較に用いるベンチマークによって制御されていることがわかった。

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