論文の概要: Quantum Sensitivity of $N$-Component Cat States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.23398v1
• Date: Fri, 16 Oct 2026 12:55:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.916022
• Title: Quantum Sensitivity of $N$-Component Cat States
• Title（参考訳）: N$-Component Cat Statesの量子感度
• Abstract要約: シフト, 位相回転, スクイージングの順序づけられた動作に対して, 閉複素オーバーラップカーネルを導出する。 等相状態については、共通平均光子数で$N=2,ldots,9$ を比較し、コヒーレント状態および圧縮真空ベンチマークを含む。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 46.07145155913717
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We extend our previous study of squeezed two-component Schrödinger cat states to a phase-referenced single-mode family with an arbitrary number $N$ of coherent components and general relative phases. Within the established circular-state construction, we derive a closed complex overlap kernel for the ordered action of displacement, phase rotation, and squeezing, retaining exact finite-amplitude normalization. We distinguish finite-displacement orthogonality from local phase-estimation sensitivity quantified by quantum Fisher information (QFI). For equal-phase states, we compare $N=2,\ldots,9$ at a common mean photon number and include coherent-state and squeezed-vacuum benchmarks. A bound on the higher photon-number sectors establishes the fixed-energy asymptote $F_{Q,N}=4\bar n(N-\bar n)+o(1)$. Its leading term agrees with the known QFI of a vacuum--$N$-photon superposition. The resulting decrease of the ideal local quantum Cramér--Rao bound does not establish unlimited attainable precision: prior phase information, sample size, phase-reference resources, optical loss, state preparation, and measurement choice remain relevant.
• Abstract（参考訳）: 我々は、圧縮された2成分のシュレーディンガー猫状態の以前の研究を、任意の数のコヒーレント成分と一般相対位相を持つ相参照単モード族に拡張する。 確立された円形状態構造の中では, 正確な有限振幅正規化を保ちながら, 変位, 位相回転, スクイージングの順序作用に対して, 閉複素オーバーラップカーネルを導出する。 量子フィッシャー情報(QFI)により定量化された局所位相推定感度と有限変位直交性を区別する。 等相状態については、共通平均光子数で$N=2,\ldots,9$ を比較し、コヒーレント状態および圧縮真空ベンチマークを含む。 高次の光子数セクター上の有界は、固定エネルギー漸近$F_{Q,N}=4\bar n(N-\bar n)+o(1)$を確立する。 その先行項は、真空--$N$-光子重ね合わせの既知のQFIと一致する。 理想的な局所量子クラメール-ラオ境界の減少は無限に到達可能な精度を確立できない:前相情報、サンプルサイズ、位相参照資源、光学損失、状態準備、測定選択。

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