位移的Janus态:可调谐非高斯性与精确高阶相干性助力量子优势

在连续变量(CV)信息处理中,非高斯态是实现量子优势的关键。其中,压缩态叠加展现出丰富的物理现象,但对其高阶量子统计量(如从极端聚束(g⁽ᵏ⁾→∞)到抑制(g⁽ᵏ⁾⁽ᵏ˃²⁾→0)的转变)的完整解析理解仍存空白。该研究团队提出并精确求解了“位移双面态”——两个压缩相干态的量子叠加态,构建了基于新型广义压缩多项式家族的强大解析框架,给出了任意阶相干函数、维格纳函数及量子Fisher信息的闭式解。这一突破实现了对该态可调非高斯性的完整表征,揭示了量子干涉如何将组分的极端光子聚束转化为强反聚束或完美多光子抑制。研究人员确定了产生维格纳负性的参数区域,其可用于实现海森堡极限的计量精度。该工作为非高斯态工程提供了基础工具集,将位移双面态确立为混合量子协议和容错CV计算的核心资源。

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