确定性压缩薛定谔猫态的全光生成
量子物理
2022-12-22 v1
摘要
量子态是重要的资源，其制备是所有量子技术的基本前提。然而，由于不可避免的耗散，它们极为脆弱。本文提出了一种基于耗散的确定性压缩薛定谔猫态的全光生成方案。我们的系统基于三个光学模式之间的Fredkin型相互作用，其中一个模式受到相干双光子驱动，其余模式受到相干驱动。我们表明，可以在系统中构造有效的简并三波混频过程，该过程可导致两个光子的同时损耗，从而生成确定性的压缩薛定谔猫态。更重要的是，通过控制系统中的驱动场，双光子损耗可调，从而可加速压缩薛定谔猫态的生成。此外，我们利用压缩薛定谔猫态在光学干涉仪中估计相位，并表明关于该相位的量子Fisher信息在大光子数极限下可达到海森堡极限。同时，在低光子数区间，其相比海森堡极限可有一个数量级的提升，这对于无法承受大光子通量的脆弱系统非常有价值。本工作提出了一种高速确定性制备压缩薛定谔猫态的全光方案，也可推广至其他物理平台。
引用
@article{arxiv.2206.02497,
title = {All-optical generation of deterministic squeezed Schr\"odinger-cat states},
author = {Zhucheng Zhang and Lei Shao and Wangjun Lu and Xiaoguang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.02497},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 6 figures