論文の概要: Performance analysis of cat and GKP breeding protocols with squeezed single-photon input

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.02547v1
• Date: Mon, 02 Nov 2026 05:16:51 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-11-03 19:33:57.470324
• Title: Performance analysis of cat and GKP breeding protocols with squeezed single-photon input
• Title（参考訳）: 励起単光子入力による猫およびGKP育種プロトコルの性能解析
• Abstract要約: ホモジンの繁殖は、大きな猫状態とゴッテマン--キタエフ--プレスキル(GKP)グリッド状態を生成するための有望な光学経路である。 本研究では,一光子単光子種子をスクリュッドキャット資源として利用して,プロトコルの性能を解析した。 本研究は, 単一光子入力がホモダイン猫とGKPの育種に有効であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Homodyne breeding is a promising optical route for generating large cat states and Gottesman--Kitaev--Preskill (GKP) grid states, using readily available squeezed-cat states as inputs. We analyze the performance of protocols, using squeezed single-photon seeds, $\hat{S}(r)\ket{1}$, as squeezed-cat resources and propagating them through the same cat-to-GKP breeding pipeline. For a symmetric tree with $N=2^{m_1}$ seeds, the heralded resource state reduces to a state with a polynomial-Gaussian wavefunction controlled by a single effective width, achieving near-unit fidelity with the desired cat resource state. Our analysis yields closed-form even-cat fidelities and an inverse-design rule for the seed squeezing. We apply these resources to GKP breeding, and find a large overlap with a practical GKP state. We also investigate the effects of practical imperfections, including finite homodyne acceptance windows and photon loss. This study shows that squeezed single-photon inputs provide a viable resource assignment for homodyne cat and GKP breeding, replacing the demanding requirement for high-resolution photon-number-resolving heralding with an on-demand single-photon source.
• Abstract（参考訳）: ホモジンの育種は大きな猫の状態を生成するための有望な光学的経路であり、Guttsman--Kitaev--Preskill (GKP)グリッド状態が入力として容易に利用可能である。 本研究は,キャット・ツー・GKP育種パイプラインを用いて,サクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサクサ N=2^{m_1}$シードの対称木の場合、階層化された資源状態は、単一の有効幅で制御された多項式-ガウス波動関数を持つ状態に減少し、所望の猫資源状態と近接ユニット忠実性を達成する。 解析の結果, クローズド・フォームの偶像と, シード・スクイーズにおける逆設計則が得られた。 我々はこれらの資源をGKP育種に適用し、実用的なGKP状態と大きな重なりを見出す。 また, 有限ホモダインの受容窓や光子損失など, 実用上の不完全性の影響についても検討した。 本研究は, 高分解能光子数分解剤の要求条件をオンデマンドの単一光子源に置き換え, ホモダイン猫とGKPの育種に有効な資源割り当てを提供することを示唆する。

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