論文の概要: Quantum Fisher information in many-photon states from shift current shot noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29188v1
- Date: Tue, 31 Mar 2026 02:54:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:03.064241
- Title: Quantum Fisher information in many-photon states from shift current shot noise
- Title(参考訳): シフト電流ショットノイズによる多光子状態の量子フィッシャー情報
- Authors: Evgenii Barts, Takahiro Morimoto, Naoto Nagaosa,
- Abstract要約: 量子フィッシャー情報(QFI)は、光学位相測定の最終的な精度を設定し、多光子エンタングルメントを明らかにする。
我々は、エキシトン偏光子の量子幾何学シフト電流のショットノイズを利用した光検出器が、非古典的な光のQFIを直接測定できると理論的に予測する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum Fisher information (QFI) sets the ultimate precision of optical phase measurements and reveals multiphoton entanglement, but it is not accessible with conventional photodetection. We theoretically predict that a photodetector utilizing the shot noise of the quantum-geometric shift current of exciton polaritons can directly measure the QFI of nonclassical light. By solving the Lindblad equation, we obtain the time-dependent nonlinear photocurrent for an arbitrary initial photon state. It turns out that, regardless of the quantum state of the incident light, the integrated current depends only on the mean photon number. In stark contrast, the shot noise retains the quantum information: its Fano factor is proportional to the photon number variance and therefore encodes the QFI. Numerical calculations confirm these relations for illumination with optical Schrödinger cat and squeezed vacuum states. Quantum correlations in nonclassical light, usually hidden from direct detection, become observable in the form of shift current shot noise
- Abstract(参考訳): 量子フィッシャー情報(QFI)は、光学位相測定の最終的な精度を設定し、多光子の絡み合いを明らかにするが、従来の光検出ではアクセスできない。
我々は、エキシトン偏光子の量子幾何学シフト電流のショットノイズを利用した光検出器が、非古典的な光のQFIを直接測定できると理論的に予測する。
リンドブラッド方程式を解くことにより、任意の初期光子状態に対する時間依存性の非線形光電流を得る。
その結果、入射光の量子状態に関係なく、積分電流は平均光子数にのみ依存することがわかった。
対照的に、ショットノイズは量子情報を保持し、そのファノ因子は光子数の分散に比例し、したがってQFIを符号化する。
数値計算により、これらの光シュレーディンガー・キャットの照明と真空状態の圧縮の関係が確かめられる。
通常直接検出から隠された非古典的光の量子相関はシフト電流ショットノイズの形で観測できる。
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