光玻色模式上的非高斯操作：光子添加高斯信道

我们提出了一个研究连续变量系统的玻色非高斯信道的框架。我们的重点是一类我们称之为光子添加高斯信道的信道，其在当前量子光学技术下实验可行。考虑这些信道的强烈动机在于，对于连续变量量子信息处理中的众多任务（如从高斯态的纠缠蒸馏和通用量子计算）而言，超越高斯域是必须的。我们所考虑的单模光子添加信道是通过使用双模分束器和压缩算符，并在辅助端口施加光子添加而获得的，从而产生非高斯信道族。对于每一个这样的信道，我们推导了其算子和表示，这在此背景下是不可或缺的。我们观察到这些信道是Fock保持的（相干非生成）。然后我们报告了使用我们的光子添加方案的两个激活例子：原本仅输出经典态的信道在输出处量子光学非经典性的激活，以及量子和私有通信容量的激活，暗示了量子光学通信的深远应用。此外，我们看到噪声高斯信道可以表示为这些非高斯信道的凸混合。我们还给出了这些信道的其他物理和信息的理论性质。