Generation of non-Gaussian states of light using deterministic photon subtraction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We explore a recently demonstrated deterministic photon subtraction scheme, based on single-photon Raman interaction with a Λ-type three-level atom, as a tool for manipulating quantum state of few-photon light pulses. We establish a comprehensive theoretical framework using input–output formalism and quantum regression theorem, enabling calculation of the first order autocorrelation matrices of the output light and identification of the temporal modes present in the generated light via their eigendecomposition. By modeling the entire system as a quantum network consisting multiple virtual cavities and a lambda-type emitter cascaded in two parallel guided modes of opposite propagation directions, we extract the quantum state occupying the modes of interest. For both squeezed vacuum and coherent light input pulses, the Wigner function of the output light after photon subtraction clearly reveals its non-Gaussian character. Furthermore, we propose a measurement-based scheme on the subtracted photon which can lead to conditional generation of quantum states resembling Schrodinger’s kitten state directly from coherent input light with fidelities above 99%. This result is particularly nothworthy, as coherent pulses, unlike the squeezed vacuum inputs commonly used in previous studies, are readily available in most experimental setups.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».