Fringe visibility and correlation in Mach-Zehnder interferometer with an asymmetric beam splitter
从量子信息理论的角度研究了带非对称分束器的一般马赫-曾德尔干涉仪中的波粒二象性。推导了马赫-曾德尔干涉仪输出端粒子在纯态和混合态时与哪路探测器之间的关联(包括经典关联和量子关联)。结果表明,非对称分束器和粒子的入射态对条纹可见度和关联度有很大的影响。同时还指出了条纹可见度与相关性之间的互补关系。
2022-03-30 quant-ph
Vibration induced phase noise in Mach-Zehnder atom interferometers
原子干涉仪的高惯性灵敏度已被用于建造加速度计和陀螺仪,但这种灵敏度使这些干涉仪对实验室地震噪声非常敏感。这种地震噪声引起相位噪声,该相位噪声大到足以在许多情况下降低条纹可见度。我们在这里开发的马赫-曾德尔原子干涉仪的情况下,这种相位噪声的模型计算,我们将此模型应用到我们的热锂干涉仪。因此,我们能够解释所观察到的条纹可见度与衍射级的依赖关系。在本文中开发的动力学模型应该是非常有用的,以进一步减少原子干涉仪中的相位噪声,这种减少应该打开的方式来改进干涉仪。
2006-04-05 quant-ph
Adiabatic Mach-Zehnder interferometer in dipolar spin-1 condensate
马赫-曾德尔干涉仪是一种用于各种测量的强有力工具,在最近的实验中已经用玻色-爱因斯坦凝聚体实现。在这份报告中,我们提出并分析了一个可实现的计划进行海森堡限制马赫-曾德尔干涉与偶极自旋1凝聚。基于横向磁场扫描的绝热过程,我们证明了一个完美的相变,它实现了马赫-曾德尔干涉仪的分束器,移相器和复合器。吸引偶极相互作用保证了路径纠缠态的存在,使相位测量精度达到海森堡极限。我们还讨论了绝热过程中产生的自旋$1$压缩,并指出压缩参量在饱和点附近达到最小值。
2015-11-12 quant-ph
Factoring and Fourier Transformation with a Mach-Zehnder Interferometer
Clauser和Dowling(Phys.Rev.A53,4587(1996))通过N-狭缝干涉实验分解$N$的方案被转换成具有单个Mach-Zehnder干涉仪的实验。在色散移相器的情况下,相干长度与波长的比率限制了可以分解的数字。保守估计允许$N \approx 10^7$。它进一步表明,正弦和余弦傅立叶系数的实周期函数可以得到这样的干涉仪。
1997-08-29 quant-ph
Employing long fibre-optical Mach- Zehnder interferometers for quantum cryptography with orthogonal states
我们的实验表明,长距离主动稳定马赫-曾德尔光纤干涉仪可以用来可靠地实现GV 95量子密码协议,采用正交态。使用由连接Alice和Bob的1公里缠绕光纤组成的干涉仪进行原理验证实验。对相位漂移的主动稳定是用与量子信道波长复用的经典信道完成的,并且示出了意味着2.2%的QBER的高稳定可见性。
2012-06-13 quant-ph
Quantum Fisher Information of Entangled Coherent States in a Lossy Mach-Zehnder Interferometer
本文给出了J. Joo等人[Phys. Rev. Lett.]提出的有耗马赫-曾德尔干涉仪中纠缠相干态的量子费舍尔信息的解析结果。107,083601(2011)]。我们发现,在光子损失很小的情况下,纠缠相干态可以超过海森堡极限。此外,本文所发展的方法也适用于研究多体纠缠相干态的相位敏感性。
2013-08-02 quant-ph
An ideal experiment to determine the 'past of a particle' in the nested Mach-Zehnder Interferometer
利用标准量子力学和量子非破坏测量,设计了一个理想的实验,在嵌套马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中确定粒子的过去.我们发现当光子到达探测器时,它只跟随外干涉仪的一个臂,在内MZI中没有留下任何痕迹;而当它穿过内MZI时,它不能到达探测器。我们从标准量子力学得到的结果与基于两态矢量公式的“光子没有进入(内)干涉仪,光子从未离开干涉仪,但它在那里”的说法相矛盾。因此,这一说法和重叠索赔都是不正确的。
2014-11-14 quant-ph
Phase estimation by photon counting measurements in the output of a linear Mach Zehnder (MZI) interferometer
利用相位估计理论,分析了线性马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中光子计数测量获得经典相位参数的方法。对四种情况作了详细的分析:a)相干态插入干涉仪。b)Fock数状态插入干涉仪的一个输入端口,真空插入另一个输入端口。c)相干态插入干涉仪的一个输入端口,而压缩真空态插入另一个输入端口。d)通过将NOON状态插入到干涉仪中的非线性系统并且通过使用光子计数进行奇偶性测量来交换MZI的第一分束器(BS 1)。讨论了光子计数法在上述特殊情况和一般情况下获得最小相位不确定度的性质。
2012-05-22 quant-ph
Particle path(s) through a nested Mach-Zehnder interferometer: Reply to Griffiths
Griffiths [Phys. Rev. A 94,032115(2016)]在一致历史解释的框架下分析了关于Vaidman [Phys. Rev. A 87,052104(2013)]引入的量子粒子的过去的方法的争议。我认为,格里菲斯的批评我的方法使用分析实验弱探针是没有根据的。
2016-10-25 quant-ph
Phase noise due to vibrations in Mach-Zehnder atom interferometers
原子干涉仪对加速度和旋转非常敏感。这个属性,它有一些非常有趣的应用,诱导有害的相位噪声,由于实验室的地震噪声,这个相位噪声是足够大,以减少条纹的可见性在许多实验中。我们开发了一个模型计算马赫-曾德尔原子干涉仪的情况下,这种相位噪声,我们将此模型应用到我们的热锂干涉仪。我们能够解释所观察到的相位噪声已被检测到通过快速依赖的条纹可见度与衍射级。我们认为,本文所建立的动力学模型对于减少原子干涉仪中振动引起的相位噪声是非常有用的,使许多新的实验成为可能。
2006-04-05 quant-ph
Reply to Comment [axXiv:1610.07734] by L. Vaidman on "Particle path through a nested Mach-Zehnder interferometer" [R. B. Griffiths, Phys. Rev. A 94 (2016) 032115]
与粒子路径相关的弱相互作用探针的一致性历史分析的正确性,与评论中的批评和那里描述的替代方法相反,它没有得到标准(教科书)量子力学的支持。
2017-04-10 quant-ph
Quantum motion effects in an ultracold-atom Mach-Zehnder interferometer
我们研究了超冷二能级原子穿过$π/2 $ - $π$-$π/2$组态的Mach-Zehnder干涉仪中的量子运动效应。单色,入射原子波的传输振幅的递归关系,考虑到所有可能的路径:直接的通常被认为是在简单的半经典处理,但包括量子运动校正,并在其中的原子被反复反射的领域的路径,得到明确和精确的表达式。
2008-04-30 quant-ph
Enhancing the phase sensitivity of a Mach-Zehnder interferometer beyond the Heisenberg limit through dynamic squeezing
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室)
该研究提出一种不依赖输入态的动态压缩方法,通过交替沿正交分量向马赫-曾德尔干涉仪一臂施加压缩,可将其相位灵敏度提升至超海森堡标度,且对中等光子损耗具有鲁棒性。
2026-08-28 quant-ph
Quantum metrology with a non-linear kicked Mach-Zehnder interferometer
我们研究的灵敏度的马赫-曾德尔干涉仪,除了移相器包含一个非线性元件。通过将这两个元件包括在光多次穿过的腔或环中,产生了干涉仪的非线性反冲版本。我们研究了它的灵敏度作为相移的函数,踢强度,最大达到的平均光子数,和阻尼由于光子损失的初始相干态。我们发现,如果压缩占主导地位的总光子数消失阻尼海森堡有限标度的灵敏度出现。对于小到中等的阻尼率,非线性反冲可以显著地增加由每单位时间的量子费舍尔信息测量的灵敏度。
2022-01-28 quant-ph
Comment on "Which-way information in a nested Mach-Zehnder interferometer"
Potocek和Ferenczi [Phys.Rev.A92,023829(2015)]提供了对Danan等人[Phys.Rev.Lett. 111,240402(2013)],用于光子通过干涉仪的令人惊讶的行为,特别是在断开的路径上的运动。Potocek和Ferenczi复制了实验结果,但在分析其修改时,他们声称Danan等人的推理,导致了路径的断开是错误的。有人认为,在这里的批评波托切克和Ferenczi是没有根据的。
2015-09-08 quant-ph
Reply to Comment on "Particle Path Through a Nested Mach-Zehnder Interferometer"
虽然前面的评论[1]中的大部分技术分析是正确的,但它最终证实了我在以前的工作[2]中得出的结论:一致的历史分析没有为[3]中提出的反事实量子通信的主张提供支持。
2018-02-09 quant-ph
The probability of an encounter of photons in nested and double-nested Mach-Zehnder interferometers
我们提出的理论工作的结果,讨论了电磁波通过嵌套马赫-曾德尔干涉仪使用经典光学和标准量子理论的传播。我们表明,一些看似令人惊讶的效果乍一看,这往往是在文献中使用的两个状态矢量形式主义(TSVF)解释,是破坏性或建设性的干涉的直接后果,因此没有必要的非常规的TSVF制定。我们表明,来自TSVF中使用的弱值的光子检测的概率可以被解释为两个相反的光子通量遇到的概率。
2019-07-17 quant-ph
Comment on "One-state vector formalism for the evolution of a quantum state through nested Mach-Zehnder interferometers"
Bartkiewicz等人[Phys.Rev.A91,012103(2015)]提供了Danan等人[Phys.Rev.Lett.2015]进行的实验的替代分析。111,240402(2013)],其提出了关于光子通过干涉仪的过去的令人惊讶的证据。他们认为Danan等人使用的数量不是一个合适的路径证明,并提出了一个替代方案。有人认为,Bartkiewicz等人的量子和经典分析是不一致的,都是不合适的描述过去的光子在一个正常工作的干涉仪。
2015-08-30 quant-ph
Quantum Optical Discussion of Uncertainty and Complementarity in a Mach-Zehnder Interferometer
我们讨论了互补性和不确定性的一个gedanken Which-Way(Welcher-Weg)实验中的马赫-曾德尔干涉仪。虽然Welcher-Weg测量可以在探测器本身的动量变化可以忽略不计的情况下进行,但干涉图样的变化必须对应于粒子动量分布的变化。Mach-Zehnder干涉仪和Welcher-Weg测量之间的纠缠引入了正交性,使粒子的干涉失效,但同时,它也在粒子和整个纠缠系统的其他部分(包括宏观部分)之间产生了动量转移。这一分析可能与延迟选择解释有关。我们展示了动量变化发生的地方,我们得出结论,纠缠是理解互补性(即哪条路与干扰)和位置-动量不确定性关系是如何交织在一起的关键。
2000-08-23 quant-ph
Simultaneous estimation of multiple phases in generalised Mach-Zehnder interferometer
在这项工作中,我们调查的问题,同时估计的相位使用广义三,四模式马赫-曾德尔干涉仪。在我们的设置中,我们假设相位被放置在干涉仪中的每个模式中,这引入了相位估计器之间的相关性。这些相关性防止所有这些阶段的同时估计,但是,我们表明,我们仍然可以获得的联合估计的精度的任何子集的$d-1$阶段,$d$是模式的数量,在完全固定的实验设置,即具有相同的初始状态和一组测量的海森堡缩放。我们的估计方案可以应用于三维干涉配置中的量子增强传感的任务。
2021-07-29 quant-ph
Mach-Zehnder interferometer with quantum beamsplitters
一维波导使得单个两级发射器能够路由单个光子的传播,以提供量子镜或量子分束器。本文提出了一种由两个量子分束器组成的全量子马赫-曾德尔干涉仪(QMZ)。我们从理论上展示了由于光子发射器失调和脉冲光谱线宽而导致的QMZ非线性如何有助于该器件相对于经典分束器场景的多功能性。我们采用量子动力学的框架来获得的光电探测概率的解析表达式,并证明,在单色制度,与转移矩阵的方法的等价性。
2019-02-26 quant-ph
A Mach-Zehnder Interferometer for a Two-Photon Wave Packet
我们提出了一个实验,允许观察德布罗意双光子波包行为的一对光子,使用马赫-曾德尔干涉仪。它是基于使用脉冲激光器通过自发参量下转换和事件后选择来产生光子对。它与以前的实现不同的是使用第三个时间相关光子来设计光子的状态。同样的技术可以通过一个“无相互作用”的实验给我们提供哪条路径的信息,并且可以在与波粒二象性和非定域性有关的量子力学基础上的其他实验中使用。
2000-10-05 quant-ph
Simultaneous measurement of HOM-like and N00N-like two-photon wavepackets in a Mach-Zehnder interferometer
我们提出并实验证明了在马赫-曾德尔干涉仪中的双光子干涉效应,在该干涉仪中,通过在两个输入光子之间引入时间延迟来制备两种不同的双光子态。在干涉仪中,在两个不同的空间模式或相同的空间模式中,同时制备具有两个时间上分离的光子的对称叠加状态中的双光子状态。我们在一个单一的干涉装置中观察到了同时包含Hong-Ou-Mandel干涉效应和路径纠缠双光子态干涉的双光子干涉条纹。观测到的双光子干涉效应可以提供对单光子和双光子波包干涉特性的同时观测
2018-11-15 quant-ph
Phase noise-immune unconditionally secured classical key distribution using doubly coupled Mach-Zehnder interferometer
最近,在双Mach-Zehnder干涉仪框架下的经典密钥分发(USCKD)中提出了一种新的无条件安全性物理,并证明了其无条件安全性不受量子密钥分发协议的不可克隆定理的影响.由于环境相位波动引起的温度变化,大气干扰,或机械振动,主动锁相似乎是必要的USCKD的双通道传输布局。在这里,USCKD的双信道布局被证明是一个环境噪声免疫协议,特别是对于自由空间光链路,其中的传输距离是潜在的无限的,如果考虑随机相位噪声。
2020-09-06 quant-ph
Duality relation and joint measurement in a Mach-Zehnder Interferometer
定量表征波粒二象性的Mach-Zehnder干涉仪装置实际上实现了对两个不清晰观测量的联合测量。我们提出了这样一对非锐可观测量是联合可测的一个充分必要条件。证明了该条件等价于一个对偶不等式,该不等式对于提取哪条路径信息的最优策略比Jaeger-Shimony-Vaidman-Englert不等式更严格.
2009-05-12 quant-ph
Periodically poled thin-film lithium niobate ring Mach Zehnder coupling interferometer for efficient quantum frequency conversion
针对量子通信网络中量子存储器多工作在可见波段的需求,提出基于周期极化薄膜铌酸锂波导耦合环形马赫-曾德尔干涉仪的量子频率转换器,实现毫瓦泵浦下90%转换效率、低于0.1Hz噪声的单光子可见-电信波长转换。
2025-01-13 quant-ph
Heisenberg-scaling sensitivity in the estimation of two parameters in a Mach-Zehnder interferometer
本文提出一种实验可行的方案,利用压缩态和相干态光输入及零差探测,在马赫-曾德尔干涉仪中同时估计两个相位参数,实现海森堡极限灵敏度。
2025-06-23 quant-ph
Entanglement and visibility at the output of a Mach-Zehnder interferometer
研究了任意压缩参数的压缩相干态对从马赫-曾德尔干涉仪输出的两光束间的纠缠。输出端的量子关联是干涉仪内部相移的函数,输出态的范围从完全解纠缠态到纠缠度是输入压缩参数的增函数的状态。在输入端的一对压缩真空导致在输出端的最大纠缠态。对测量符合计数率或平方差光电流产生的条纹进行了评价和比较。在几乎所有的情况下,除了非常低的信号范围外,类同达因检测被证明是优选的。
1998-11-27 quant-ph
Manipulation of quantum states in memory cell: controllable Mach-Zehnder interferometer
在这篇文章中,我们考虑了操纵量子信号的可能性,确保使用三脚架型原子存储单元。我们表明,根据在写入和读取的驱动字段的配置,这样的单元允许存储和转换的信号。可以在输入处通过两个连续脉冲的马赫-曾德尔干涉仪模式下提供存储器单元的操作。我们提出了一个部分信号读出的过程,提供检索光和原子系综之间的纠缠。因此,我们已经表明,三脚架原子细胞是一个有前途的候选人,实现量子逻辑操作,包括两个量子比特的,可以执行的基础上只有一个细胞。
2016-12-03 quant-ph
Mach-Zehnder interferometer using frequency-domain beamsplitter
利用频域马赫-曾德尔干涉仪(MZI),研究了1580 nm和795 nm相干光之间的一阶干涉。MZI由两个基于二阶非线性光学效应的频域BS在强泵浦光下实现。我们在BS的50%转换效率下实现了超过0.99的可见性。对于光子量子信息处理,足够小的背景光子率是必要的。从超导单光子探测器的测量结果,我们讨论了频域MZI在量子范围内的可行性。我们的估计表明,单光子干涉的能见度高于0.9是可行的与实际设置。
2017-03-23 quant-ph
Particle Path Through a Nested Mach-Zehnder Interferometer
利用量子力学的自洽历史公式分析了光子通过嵌套Mach-Zehnder干涉仪到达探测器的可能路径,并利用一组弱测量(但不是弱值)进行了验证.结果与Vaidman [ Phys.]的分析不一致。修订版本\ A 87(2013)052104 ],并同意Li等人得出的结论。[物理学]修订版本\ A 88(2013)046102 ]。然而,分析对Salih等人的说法提出了严重质疑。(作者包括Li et al.)[物理学]修订版本\ Lett. 110(2013)170502 ]构建了一种用于反事实通信的协议:一种即使包含可忽略数量的光子也可以传输信息的信道。
2016-08-17 quant-ph
Phase estimation of Mach-Zehnder interferometer via Laguerre excitation squeezed state
本文提出将拉盖尔激发压缩态作为马赫-曾德尔干涉仪的输入,利用量子Fisher信息和宇称检测分析损耗影响,发现在实际情况下增加光子数可提升相位灵敏度并超越双模压缩真空的理想极限。
2022-09-01 quant-ph
Nonlinear phase estimation enhanced by an actively correlated Mach-Zehnder interferometer
在马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中引入非线性相移,提出了一种提高相位灵敏度的方案。在我们的方案中,标准MZI的一个输入端口注入相干态,另一个输入端口注入双模压缩真空态的一个模。采用主动相关输出读出的方法检测MZI的最终干涉输出。基于最佳分束比的相位灵敏度可以超过标准量子极限,接近量子克拉美-罗界。讨论了光子损失对相位灵敏度的影响。由于Kerr介质的非线性相移和极化率$χ^{(3)}$之间的关系,我们的方案也可以提供对$χ^{(3)}$单位的一些估计。
2020-09-17 quant-ph
Effects of losses on the sensitivity of an actively correlated Mach-Zehnder interferometer
从理论上研究了主动关联马赫-曾德尔干涉仪(ACMZI)的量子Cramér-Rao限,其中相位平均法获得的量子费舍尔信息可以给出适当的相位敏感限,而无需任何外部相位参考.我们用零差检测和强度检测的方法数值计算了存在损耗时的相位灵敏度。在无损和极低损耗条件下,ACMZI在平衡情况下运行,以超过标准量子限制(SQL)。随着损耗的增加,灵敏度的降低也会增加。但是在一定范围内,可以通过调整光束复合过程的增益参数来减小灵敏度的降低,实现灵敏度在不平衡的情况下能够继续战胜SQL。我们的计划提供了一个优化方法的相位估计存在的损失。
2021-03-10 quant-ph
Quantum Wavemetry via the Mth-Power Unitary of a Mach-Zehnder Interferometer
Gwangju Institute of Science and Technology(光州科学技术院);Qu-Lidar;Oregon State University(俄勒冈州立大学)
本文提出基于电子德布罗意波长的量子波形测量方法,利用M次方幺正变换实现超分辨率和高灵敏度的传感与计量。
2026-03-05 quant-ph
Measuring average of non-Hermitian operator with weak value in a Mach-Zehnder interferometer
量子理论允许使用非厄米算符的半正定部分的弱值直接测量非厄米算符的平均值。在这里,我们实验演示了测量的弱值和平均值的非厄米算子的一种新的干涉技术。我们的方案是独特的,因为我们可以直接从干涉可见度和相移的马赫-曾德尔干涉仪,而不使用任何弱测量或后选择的弱值。本文讨论的两个实验都是用激光源进行的,但结果与单光子实验的平均统计相同。因此,本实验开辟了在没有弱相互作用和后选择的情况下测量非厄米算符的弱值和平均值的新的可能性,这可以具有若干技术应用。
2018-08-21 quant-ph
Conclusive nonlinear phase sensitivity limit for a Mach-Zehnder interferometer with single-mode non-vacuum inputs
许多工作表明,非线性相互作用可以提高相位灵敏度超过海森堡极限标度的$1/N$与$N$是平均光子数。这就提出了一些悬而未决的问题-其中最后的灵敏度限制方面的单模输入。也就是说,当两个输入之一是真空时,在非线性马赫-曾德尔干涉仪上是否存在散粒噪声型灵敏度界限?在二阶非线性相移的范围内,我们试图回答这个问题。基于相位平均方法,通过对高斯态、压缩数态和薛定谔猫态三种常见输入的量子费舍尔信息的细致计算,部分解决了这个难题.结果表明,散粒噪声式灵敏度极限不再适用,理想的候选是压缩真空。
2019-06-26 quant-ph
Comment on "Particle Path Through a Nested Mach-Zehnder Interferometer"
在最近的一篇论文中,arXiv:1604.04596,格里菲斯质疑-基于一个信息一致的历史(CH)参数-反事实,为位的选择之一,萨利赫等人。的通信协议,而不发送物理粒子,物理学。110,170502(2013)。在这里,我们首先表明,用于解释我们的协议的马赫-曾德尔版本,没有家庭的一致的历史存在的任何历史有光子通过通信信道,从而使光子是否在通信信道中的问题从CH的观点是毫无意义的。然后,我们表明,对于实际的迈克尔逊型协议,有一致的历史家庭,包括历史的光子通过通信信道。我们证明了在通信信道中找到光子的概率为零-从而证明了完全的反事实性。
2018-02-09 quant-ph
Quantum-enhanced phase sensitivity in an all-fiber Mach-Zehnder interferometer
Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de physique de Nice(尼斯大学,法国国家科学研究中心,尼斯物理研究所);Télécom Paris-LTCI, Institut Polytechnique de Paris(巴黎电信学院-信息与通信研究所,巴黎理工学院)
该研究通过光纤马赫-曾德干涉仪实现10%的量子优势,展示了无后选择的高灵敏度相位测量方法。
2026-03-11 quant-ph
Coherence and contextuality in a Mach-Zehnder interferometer
本文通过广义非上下文性不等式和基无关相干性见证者,系统分析干涉现象中的非经典资源,并应用于量子询问任务,展示了上下文量子优势。
2024-01-24 quant-ph
Multiphoton states engineering by heralded interference via six-port Mach-Zehnder interferometer
基于六端口马赫-曾德尔干涉仪的预示干涉,提出了在主输出端口产生一系列多光子态的方案,即在主输入端口注入一个相干态,在两个辅助输入端口注入两个Fock态,在两个辅助输出端口测量两个Fock态。只有在单光子水平上操作(即,|0>或|1>)在所有辅助端口中,我们生成了十六种(六类)多光子非经典态,它们的态矢量统一为一个新相干态、一个单光子附加相干态和一个双光子附加相干态的叠加。事实上,通过调节相互作用参数(包括相干场强度和相移)可以产生广泛的非经典现象。我们主要分析了所有态的正交压缩效应。特别感兴趣的是最大挤压高达2.57dB,成功概率为6.7%,至少在我们目前的情况下。
2022-10-05 quant-ph
High contrast Mach-Zehnder lithium atom interferometer in the Bragg regime
我们已经建造了一个马赫-曾德尔型原子干涉仪,与超声束的锂。原子衍射利用激光驻波上的布拉格衍射。一阶衍射,我们的装置给出了一个大的信号和一个非常好的条纹对比度(74%),我们相信这是有史以来最高的原子干涉仪观察。该装置将应用于高灵敏度的测量
2002-03-01 physics.atom-ph quant-ph
Engineering superpositions of N00N states using an asymmetric non-linear Mach-Zehnder interferometer
本文提出利用非对称非线性马赫-曾德尔干涉仪中的自克尔效应和逆向工程技术,实现任意单模纯态到定制化N00N态叠加的映射,为生成具有特定量子特性的态提供了通用方法。
2024-04-30 quant-ph
Phase sensitivity via photon-subtraction operations inside Mach-Zehnder interferometer
本文提出在Mach-Zehnder干涉仪内结合相干态与压缩真空态输入、多光子减除操作及强度或零差检测的方案,证明其可显著提高相位灵敏度,在有损条件下超越标准量子极限,零差检测甚至突破海森堡极限。
2025-05-07 quant-ph
Losses-based test of wave-particle duality with Mach-Zehnder interferometers
从理论和实验上研究了马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中有损耗光子的波粒二象性。实验是用标准的MZI进行的,分束器或合束器是连续变化的。损耗被故意引入MZI内部(分束器和光束合并器之间的两个臂)或MZI外部(光束合并器之后)。证明了不平衡损失对可预报性$P$(粒子性质)和能见度$V$(波浪性质)有很大的影响。对于前一种情况,对偶不等式成立,而对于后一种情况,对偶不等式被“违反”。我们得到了$P^2+V^2>1$。原则上可以通过切换两个路径和检测器,然后对结果进行平均来消除这种"违规“。观测结果可以从理论上得到很好的解释。实验是用相干光代替单光子进行的,并证明了它们在MZI的对偶性实验中是完全等价的。
2014-02-07 quant-ph
Optimal non-Gaussian operations in difference-intensity detection and parity detection-based Mach-Zehnder interferometer
本研究探讨了在差分强度和奇偶探测MZI中,通过光子减法、加法和催化等非高斯操作提升相位估计精度,并确定了各自最优操作及参数,同时推导了矩生成函数以支持其他探测方案。
2023-12-29 quant-ph
Revisit on quantum parameter estimation approach for Mach-Zehnder interferometry
本文重新探讨了马赫-曾德尔干涉仪的量子参数估计方法,通过约束参数空间从双参数模型约化出单参数模型,并应用量子Fisher信息分析了特定输入态下的精度极限。
2025-03-18 quant-ph
Paradox of Photons Disconnected Trajectories Being Located by Means of "Weak Measurements" in the Nested Mach-Zehnder Interferometer
最近,提出了一种基于弱测量的方法来记录光子通过嵌套马赫-曾德尔干涉仪的轨迹的方案[L。Vaidman,Phys.Rev.A \textbf{87},052104(2013)],然后实现[A. Danan,D. Farbirk,S. Bar-Ad等人,物理修订版信函\textbf{111},240402(2013)]。在解释实验结果时,作者得出结论,“光子并不总是遵循连续的轨迹”。结果表明,这些结果可以很容易地和清楚地解释在传统的经典电动力学或量子力学暗示的所有可能的光子路径的连续性。因此,一个新的概念,断开的轨迹提出的作者的工作[物理学评论。\textbf{111},240402(2013)]是不必要的。
2017-06-02 quant-ph
Phase Sensitivity of a Mach-Zehnder Interferometer
马赫-曾德尔干涉仪的最佳性能是在输入态|N_T/2 + 1>| N_T/2-1 > +| N_T/2 - 1>| N_T/2+1>,N_T是原子/光子的总数。这给出:i)相移误差置信度C_{68%} =2.67/N_T,ii)单个干涉测量。不同的输入量子态可以达到~ 1/N_T的海森堡标度,但需要更高的前因子,并且需要对两个或多个独立的测量进行统计分析。
2005-11-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal phase sensitivity of an unbalanced Mach-Zehnder interferometer
在本文中,我们解决的问题,优化非平衡马赫-曾德尔干涉仪,对于一个给定的纯输入状态,并考虑一个特定的检测方案。虽然第一分束器的最佳透射系数可以仅经由量子费舍尔信息唯一地确定[Phys.Rev.A105,012604(2022)],但是第二分束器透射系数也依赖于检测方案。针对三种常用的探测方案,系统地给出了第二分束器最佳透射系数的解析解。我们提供了详细的例子,包括高斯和非高斯输入状态,显示当一个不平衡的马赫-曾德尔干涉仪可以优于其平衡的相位灵敏度方面。
2022-08-30 physics.optics quant-ph
Experimental distillation of bi-partite polarization entanglement using polarizing Mach-Zehnder interferometers
纠缠蒸馏是从给定的量子态中集中纠缠的过程。我们提出了一种利用干涉术提取二体偏振纠缠的方法。这种技术可以被优化,以从任何纯纠缠态或混合纠缠态中提取最大纠缠。这种方法的模型,特别是我们提出的纯态时,使用偏振马赫-曾德尔干涉仪的实验结果。这些实验提炼的状态总是证明对贝尔不等式的违反增加。
2018-05-18 physics.optics quant-ph
Anomalous weak values in a generalized Mach-Zehnder interferometer extracted directly from intensity measurements
Atominstitut, TU Wien(维也纳工业大学原子研究所);Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ)(维也纳量子科学与技术中心);Institut Laue-Langevin(朗之万-劳厄研究所)
提出一种无需弱相互作用和仪表态,仅通过干涉仪输出端口强度测量提取路径弱值的方法,并在物质波干涉实验中验证了反常弱值及负准概率分布,简化了实验装置并提高了精度。
2026-06-24 quant-ph
Quantum-enhanced super-sensitivity of Mach-Zehnder interferometer using squeezed Kerr state
本文提出以压缩克尔态与相干态作为Mach-Zehnder干涉仪输入,通过QFI、QCRB及SID、IDD、HD检测方案证明其在有损和无损条件下均优于传统输入组合,为现实场景下提升相位超灵敏度提供了一种可行的非经典资源。
2024-04-03 quant-ph
Broadening the scope of weak quantum measurements II: Past and future measurement effects within a double Mach-Zehnder-interferometer setting
继较早的应用弱测量新的情况下(第一部分),我们继续探讨其时间特性。我们分析了一个理想化的实验中,弱的路径测量不防止连续的弱干扰效应,然后再次恢复强测量的路径信息。我们还展示了即使对单个粒子进行所有这些测量也可以获得相同的效果。简化的设置使批判性地评估结果的竞争性解释成为可能。最自然的一种是双态矢量形式主义,根据该理论,前一个测量和后一个测量之间的量子“双态”由它们两者同等地决定。
2013-01-10 quant-ph