論文の概要: Operational criterion for Wigner function negativity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.20303v1
- Date: Wed, 22 Apr 2026 08:04:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-23 15:36:11.028258
- Title: Operational criterion for Wigner function negativity
- Title（参考訳）: ウィグナー関数の負性に対する操作基準
- Authors: Paolo Solinas, Beatrice Donelli, Stefano Gherardini,
- Abstract要約: 任意の量子状態に対するウィグナー関数の負性を特定する演算基準を導入する。
シュルディンガー・キャット状態に対しては、WFの完全一般性に対する必要十分条件を確立する。
円上の高次猫状態に対しては、多数の密充填コヒーレント状態の極限における類似条件を導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce an operational criterion to identify Wigner function (WF) negativity for an arbitrary quantum state within the framework of quantum non-demolition measurements. This criterion corresponds to experimentally accessible schemes that enable a direct measurement of the WF, and establishes the coherent-state basis as a privileged basis for determining when the WF exhibits negative regions. We show that the absence (presence) of coherent superpositions in the coherent-state basis provides direct information about the positivity (negativity) of the WF. In particular, the absence of such superpositions constitutes a sufficient condition for WF positivity. Although a general proof of necessity remains elusive, we demonstrate that this condition is also necessary in two relevant cases: Schrödinger-cat states and higher-order cat states on a circle. More precisely, for Schrödinger-cat states we establish a necessary and sufficient condition for the positivity of the WF in full generality, whereas for high-order cat states on a circle we derive an analogous condition in the limit of a large number of densely packed coherent states.
- Abstract（参考訳）: 量子非破壊測定の枠組みの中で、任意の量子状態に対するウィグナー関数(WF)の負性を特定するための運用基準を導入する。
この基準は、WFの直接測定を可能にする実験的に利用可能なスキームに対応し、WFが負の領域を示すかどうかを決定するための特権的基盤としてコヒーレント・ステート・ベースを確立する。
我々は、コヒーレント状態基底におけるコヒーレント重ね合わせの欠如(存在)が、WFの正性(負性)に関する直接的な情報を提供することを示した。
特に、そのような重ね合わせが存在しないことはWF陽性の十分条件である。
一般の証明はいまだ解明されていないが、この条件はシュレーディンガー・キャット状態(英語版)と円上の高次猫状態(英語版)という2つの関連するケースにおいても必要であることを示す。
より正確には、シュレーディンガー・キャット状態に対しては、WFの正の正の完全一般性に対する必要十分条件を確立する一方、円上の高次猫状態に対しては、多数の密閉コヒーレント状態の極限における類似条件を導出する。
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