論文の概要: Optimal multi-spectral squeezing via deterministic 2D-phase optimization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.20192v1
• Date: Thu, 18 Jun 2026 13:05:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.865527
• Title: Optimal multi-spectral squeezing via deterministic 2D-phase optimization
• Title（参考訳）: 決定論的2次元位相最適化による最適マルチスペクトルスクイーズ
• Authors: Bastien Oriot, Peter Namdar, Emilie Gillet, RL Rincon Celis, Valentina Parigi,
• Abstract要約: 我々は,ピクセルベースで視界の最大値に到達し,画素数に応じて線形にスケールする逐次アルゴリズムを開発した。 導波路をベースとした設定では,モードマッチング効率の20%向上に対応して,最適化マスクは視界を76%から84%に向上させる。 これらの結果から,導波路の多モードスキューズ化に対する有効かつ解釈可能な経路として,決定論的空間位相整形が確立された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optimization routines are ubiquitous in quantum information technologies and essential to reach the resource levels required by quantum protocols. Specifically, multi-spectral squeezing for use in such protocols requires that losses be kept minimal at every stage, including coherent detection, which is performed by interfering the signal with a classical local-oscillator beam. This in turn requires control over all optical degrees of freedom of the beam in order to optimize the detection. The most general framework for this optimization relies on agnostic, off-the-shelf machine-learning techniques. Here we take the opposite approach: by focusing on a physical description of the specific optical process, we develop a deterministic sequential algorithm that provably reaches the global maximum of the visibility in a pixel basis and scales linearly with the number of pixels, thereby offering an efficient and theoretically grounded alternative to black-box optimization. In our waveguide-based setup, the optimized mask increases the visibility from 76% to 84%, corresponding to a 20% gain in mode-matching efficiency. Multi-spectral squeezing measurements confirm that this improvement translates directly into quantum readout: for the most squeezed spectral mode, the squeezing increases from $-2.08$ dB to $-2.64$ dB, consistent with the inferred efficiency gain. These results establish deterministic spatial phase shaping as an effective, interpretable route to enhanced multimode squeezing in waveguide platforms.
• Abstract（参考訳）: 最適化ルーチンは量子情報技術においてユビキタスであり、量子プロトコルに必要なリソースレベルに到達するのに不可欠である。 具体的には、このようなプロトコルで使用するマルチスペクトルスクイーズでは、信号に古典的な局所オシレータビームを干渉させることによって行われるコヒーレント検出を含む、すべての段階で損失を最小限に抑える必要がある。 これにより、検出を最適化するために、ビームのすべての光学的自由度を制御する必要がある。 この最適化の最も一般的なフレームワークは、非依存で既製の機械学習技術に依存している。 ここでは、特定の光学過程の物理的記述に焦点をあてて、画素ベースで視界のグローバルな最大値に確実に到達し、画素数と線形にスケールする決定論的逐次アルゴリズムを開発し、ブラックボックス最適化に代わる効率的で理論的に基礎付けられた代替手段を提供する。 導波路をベースとした設定では,モードマッチング効率の20%向上に対応して,最適化マスクは視界を76%から84%に向上させる。 マルチスペクトルのスクイージング測定により、この改善が直接量子リードアウトに変換されることを確認した:最も圧縮されたスペクトルモードでは、スクイージングは2.08$dBから2.64$dBに増加し、推論された効率向上と一致している。 これらの結果から,導波路の多モードスキューズ化に対する有効かつ解釈可能な経路として,決定論的空間位相整形が確立された。

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