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基于 $g^{(2)}$ 和 $g^{(3)}$ 光子关联函数的量子非高斯性判据

量子物理 2025-11-12 v1

摘要

量子非高斯态无法表示为高斯态的混合态,是实现连续变量系统量子优势的必要条件。它们是实现先进量子光源重要基准,因为它们无法通过位移和压缩等简单手段实现。我们提出一种基于二阶和三阶关联函数 g(2)g^{(2)}g(3)g^{(3)} 的抗衰减充分非高斯性判据。经典高斯态混合态的一般非线性界限为 g(3)+3g(2)2\sqrt{g^{(3)}} + 3 \sqrt{g^{(2)}} \geq 2。任何高斯态混合态都必须满足此不等式,因此违反该不等式即直接确认了量子非高斯性。我们实验展示了由量子点单光子源产生的态的非高斯性,其中我们获得 g(3)+3g(2)=0.174(13)\sqrt{g^{(3)}} + 3 \sqrt{g^{(2)}} = 0.174 (13),表明其具有超过 100100 个标准差的统计显著性。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.08488,
  title  = {A Quantum Non-Gaussianity Criterion Based on Photon Correlations $g^{(2)}$ and $g^{(3)}$},
  author = {Christoph Hotter and Clara Henke and Cornelis Jacobus van Diepen and Peter Lodahl and Anders Søndberg Sørensen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08488},
  year   = {2025}
}