非高斯 Fock 态的非高斯性对频率估计的提升
量子物理
2026-02-24 v1
摘要
利用非高斯态的独特量子特性对于推动连续变变量量子技术具有重要意义。最近在生成非高斯态方面取得的实验进展，结合理论发现其在量子信息协议中优于高斯态的性能，激发了本次调查。本工作探讨了非高斯性对量子探针频率估计精度的影响。我们将单个玻色模态及其非高斯激发态作为系统进行分析，通过显式计算量子费舍尔信息来进行频率估计。我们的结果表明，与具有相同二阶矩的高斯态相比，非高斯态的量子费舍尔信息显著提升。重要的是，我们发现，尽管非高斯态的能量成本高于高斯基态，但其实现的更高量子费舍尔信息仍然超过了其能量成本的增加。我们还简要讨论了两种光子非高斯态生成方案：与辅助系统的相互作用以及对光子探针进行光子数测量。
引用
@article{arxiv.2505.14870,
title = {Enhanced frequency estimation by non-Gaussianity of Fock states},
author = {Jonas F. G. Santos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.14870},
year = {2026}
}