Nonlinear phase gates as Airy transforms of the Wigner function

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F25%3A73632010" target="_blank" >RIV/61989592:15310/25:73632010 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.nature.com/articles/s41534-025-01006-z" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41534-025-01006-z</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41534-025-01006-z" target="_blank" >10.1038/s41534-025-01006-z</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Nonlinear phase gates as Airy transforms of the Wigner function

Popis výsledku v původním jazyce

Low-order nonlinear phase gates allow the construction of versatile higher-order nonlinearities for bosonic systems and grant access to continuous variable quantum simulations of many unexplored aspects of nonlinear quantum dynamics. The resulting nonlinear transformations produce, even with small strength, multiple regions of negativity in the Wigner function and thus show an immediate departure from classical phase space. Towards the development of realistic, bounded versions of these gates we show that the action of a quartic-bounded cubic gate on an arbitrary multimode quantum state in phase space can be understood as an Airy transform of the Wigner function. This toolbox generalises the symplectic transformations associated with Gaussian operations and allows for the practical calculation, analysis and interpretation of explicit Wigner functions and the quantum non-Gaussian phenomena resulting from bounded nonlinear potentials.

Název v anglickém jazyce

Nonlinear phase gates as Airy transforms of the Wigner function

Popis výsledku anglicky

Low-order nonlinear phase gates allow the construction of versatile higher-order nonlinearities for bosonic systems and grant access to continuous variable quantum simulations of many unexplored aspects of nonlinear quantum dynamics. The resulting nonlinear transformations produce, even with small strength, multiple regions of negativity in the Wigner function and thus show an immediate departure from classical phase space. Towards the development of realistic, bounded versions of these gates we show that the action of a quartic-bounded cubic gate on an arbitrary multimode quantum state in phase space can be understood as an Airy transform of the Wigner function. This toolbox generalises the symplectic transformations associated with Gaussian operations and allows for the practical calculation, analysis and interpretation of explicit Wigner functions and the quantum non-Gaussian phenomena resulting from bounded nonlinear potentials.

Druh

J_imp - Článek v periodiku v databázi Web of Science

CEP obor

—

OECD FORD obor

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

npj Quantum Information

ISSN

2056-6387

e-ISSN

2056-6387

Svazek periodika

11

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

Počet stran výsledku

8

Strana od-do

"159-1"-"159-8"

Kód UT WoS článku

001590747800002

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-105018663671