論文の概要: Fundamental limits on photonic state preparation from phase-space majorization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.37755v1
• Date: Tue, 27 Oct 2026 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-03 19:49:34.708707
• Title: Fundamental limits on photonic state preparation from phase-space majorization
• Title（参考訳）: 位相空間の偏光によるフォトニック状態生成の基礎的限界
• Abstract要約: 我々は位相空間関数の障害と比較する弱い、完全に相対的な偏化の理論を確立する。 以上の結果から,位相空間障害はフォトニック状態の準備に強い制約を与えることが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6805303542806356
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Preparing complex quantum states of light for quantum information processing tasks often proceeds by converting from simpler states via experimentally accessible operations. We provide fundamental bounds on such probabilistic conversions, both exact and approximate. To do so, we establish a theory of weak, fully relative majorization that compares the disorder of phase-space functions. Our framework is versatile and can be tailored to different systems and sets of allowed operations. Focusing on Wigner functions in multimode photonic systems, we establish rigorous no-go results and tradeoff relations for exact and approximate conversions involving squeezed states, cat states, Gottesman--Kitaev--Preskill states, and Fock states. In doing so, we derive novel bounds and recover known tight ones. Our results demonstrate that phase-space disorder imposes strong limitations on photonic state preparation.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理タスクのための複雑な量子状態の準備は、しばしば実験的にアクセス可能な操作を通じて単純な状態から変換される。 我々はそのような確率変換に、正確かつ近似的に基礎的な境界を与える。 そのため、位相空間関数の障害を比較する弱で完全に相対的な偏化の理論を確立する。 私たちのフレームワークは汎用的であり、さまざまなシステムや許容される操作セットに合わせて調整することができます。 マルチモードフォトニックシステムにおけるウィグナー関数に着目し, 圧縮状態, ネコ状態, ゴッテマン--キタエフ状態, フォック状態を含む, 厳密かつ近似的な変換に対する厳密なno-go結果とトレードオフ関係を確立する。 そうすることで、私たちは新しい境界を導き、既知のタイトな境界を回復します。 以上の結果から,位相空間障害はフォトニック状態の準備に強い制約を与えることが明らかとなった。

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