Quantum parameter estimation with imperfect reference frames
量子精密测量研究量子策略，使我们能够超越他们的经典同行。在这个框架中，通常假设存在完美的经典参考系。然而，这种理想的参考系可能并不总是可用的。量测策略中所需的参考系可在估计过程期间降级或变得未对准。我们研究了参考系的非线性如何导致噪声，噪声通常会影响物理参数测量的最终精度极限。此外，由于量子参数估计可以被表述为双方之间的量子通信协议，我们的结果提供了更深入的了解量子通信协议与错位参考系。我们的框架允许研究一般的噪音对这些计划的效率。
2014-04-25 quant-ph
Optimal minimum-cost quantum measurements for imperfect detection
最佳量子测量的知识对于包括量子通信和量子精密测量在内的广泛的情况是重要的。量子测量通常在理想的实验实现中进行优化。然而，真正的设备和探测器是不完美的。在优化量子测量时必须考虑到这一点。在本文中，我们推导出最佳的最小成本和最小误差测量的一般模型的不完美检测。
2012-01-01 quant-ph
Creating large noon states with imperfect phase control
光学正午状态（|N，0> +|0，N>）是用于海森伯极限计量学和量子光刻的重要资源。通过线性光学和投影测量用任意$N$产生正午态的唯一已知方法似乎由于不完美的相位控制而具有有限的应用范围。在这里，我们表明，自举技术可以用来创建高保真中午状态的任意大小。
2006-07-05 quant-ph
Information geometric quantification of effective privacy in quantum metrology
University of Florence（佛罗伦萨大学）；Keio University（庆应义塾大学）
研究量子计量协议中参数隐私性与可访问性，构建信息几何框架，通过测量量子态在参数空间诱导体积来量化，以扩展 GHZ 态为例，给出基于量子关联、精度及不完美测量与纠缠的标度律。
2026-07-14 quant-ph
An Efficient Algorithm for Optimizing Adaptive Quantum Metrology Processes
量子增强计量推断未知量的准确性超出标准量子极限（SQL）。基于反馈的数据挖掘技术有望击败SQL，但设计反馈过程是困难和低效的。在这里，我们介绍了一个有效的自学习群体智能算法设计基于反馈的量子计算程序。我们的算法可以通过模拟或真实世界的试验进行训练，并适应实验缺陷，损失和退相干。
2011-04-19 quant-ph
Nonlinear Michelson interferometer for improved quantum metrology
我们研究了通过嵌入在具有克尔非线性的气体中的迈克耳孙干涉仪进行量子探测。这种非线性干涉仪由经典光脉冲照明。这种策略结合了对经典光的实际缺陷的鲁棒性和非线性过程提供的改进。关于最终的量子极限，我们强调，作为与线性方案的区别，非线性引入脉冲持续时间作为一个新的变量，随着能源发挥作用。
2015-08-11 quant-ph
Quantum Metrology under Coarse-Grained Measurement
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；Sorbonne Université（索邦大学）；Hanbat National University（韩北国立大学）
本文研究了粗粒度量子测量对相位估计精度的影响，通过理论分析和实验验证，发现即使仅用两个bins也能超越标准量子限，实现海森堡标度的精度提升。
2026-01-22 quant-ph
Multi-Colour Quantum Metrology with Entangled Photons
纠缠光子可以用来进行测量，其精度超过经典光的精度。虽然量子精密测量的大多数实现都使用由单色光子组成的状态，但我们表明，通过使用干涉仪内光子对的光子晶体光纤源，两种颜色的纠缠态可以对光相位和路径长度表现出超灵敏度。这种设置相对简单，并且对实验缺陷具有鲁棒性。我们证明了超出标准量子极限的灵敏度，并显示超分辨干涉条纹使用纠缠态的两个，四个和六个光子。
2013-08-12 quant-ph
Imperfect detectors for adversarial tasks with applications to quantum key distribution
University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文提出了一种分析不完美阈值探测器的通用框架，考虑暗计数和探测效率等未表征参数作为对抗性控制变量，以提高量子密钥分发等任务的安全性证明。
2026-03-19 physics.optics quant-ph
Entanglement-enhanced quantum metrology in a noisy environment
量子精密测量克服了标准的精度限制，在科学技术中发挥着核心作用。实际上，它容易受到诸如退相干之类的缺陷的影响。在这里，我们证明了量子精密测量的噪声信道，使纠缠与辅助量子比特增强相位估计的量子费舍尔信息，但不是其他。我们的光子实验涵盖了各种类型的信道的噪声范围，包括两个随机交替的信道，使得每个噪声信道的辅助纠缠分别失败。我们已经模拟了噪声信道实现空间复用的双量子光子输入干涉仪。我们已经证明了纠缠辅助协议的优势，在相位估计实验中运行的单探针或多探针的方法。这些结果表明，与附属纠缠是一种有价值的方法，提供量子增强计量。我们的新方法，通过一个简单的线性光学干涉网络与易于准备的光子输入的纠缠辅助量子精密测量提供了一条通往实用的量子精密测量。
2018-01-29 quant-ph
Parity Detection in Quantum Optical Metrology Without Number Resolving Detectors
本文提出了一种不借助光子数计数而直接获得高斯光态宇称的方法。该方案仅使用简单的平衡零差技术和强度相关。因此，利用相干光或压缩光的干涉测量方案以及奇偶校验检测可以实际地对任意光子通量实施。具体来说，我们调查的双模，压缩光，马赫-曾德尔干涉仪，并显示如何奇偶校验的输出状态可能会得到。我们还表明，检测可以描述独立的奇偶校验算子，这种“奇偶校验代理”的测量具有相同的信号作为传统的奇偶校验。
2012-08-09 quant-ph
Scattering Loss in Precision Metrology due to Mirror Roughness
LIGO Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院LIGO实验室）；Centre for Gravitational Astrophysics, College of Science, The Australian National University（澳大利亚国立大学理学院引力天体物理中心）；Department of Physics and Astronomy, The University of Sheffield（谢菲尔德大学物理与天文系）；Department of Applied Physics, School of Engineering, The University of Tokyo（东京大学工学部应用物理系）
研究通过直接测量谐振腔和镜面损耗，结合数值模拟，揭示了光学腔体中散射损耗的统一估算方法，以减少量子增强精密计量中的退相干。
2022-01-14 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Quantum metrology based on strongly correlated matter
提出并分析了一种基于量子物质稳定非平衡态的量子精密测量新方法。我们的方法利用了由强相互作用和周期性驱动稳定的量子关联。作为一个例子，我们提出了一个明确的协议，执行Floquet增强测量的振荡磁场伊辛相互作用的自旋系统。我们的协议允许一个规避与高密度自旋系综的相互作用引起的退相干，是强大的噪声和缺陷的存在。纳米磁传感和精密测量的应用进行了讨论。
2017-12-29 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.atom-ph
Power-recycled weak-value-based metrology
通过引入能量回收镜，形成谐振腔，提高了基于弱值的干涉光束偏转测量的精度。这导致\emph{all}光以大的偏转离开检测器，从而消除了罕见的后选择的低效率。偏转的信噪比本身被弱值放大。我们讨论如何实现这一建议，使用横向光束滤波器和不同的腔设计。
2015-04-30 physics.optics quant-ph
Practical Quantum Metrology
量子精密测量研究有望提供一种新的传感器，这种传感器可以实现最高水平的精密测量，并从根本上优于现代传感器。为了实现量子增强传感器并使其能够在现实世界中应用，需要容忍现实制造缺陷和环境噪声的实用方案。我们已经证明了一个实用的，损失容忍的光子量子精密测量的方法，旨在利用所有的多光子组件在自发参数下转换-一种方法，用于产生多个光子，我们表明不需要进一步的基本状态工程用于实际的量子精密测量的关键使能原则。我们观察到一个量子优势的光学相位的精确测量使用四光子检测组件的这个计划，尽管83%的系统损失。这为基于当前量子光学能力的新量子传感器开辟了道路。
2013-07-18 quant-ph
Imperfect Detectors in Linear Optical Quantum Computers
本文讨论了非理想光子探测器的损耗和噪声对线性光量子计算机可靠性的影响。我们表明，对于一个给定的探测器效率，有一个最大的可实现的成功概率，并增加辅助光子和探测器的数量用于一个控制符号翻转门超过临界点将降低计算机将正常工作的概率。我们还对一些小型逻辑门进行了模拟，并估计了线性光量子计算机正常工作所需的效率和噪声水平。
2002-01-11 quant-ph
Quantum metrology with Bloch Oscillations in Floquet phase space
在空间周期势场中进行布洛赫振荡的量子粒子可以被用作非常精确的恒力探测器。我们发现，类似的振荡，可以出现在Floquet相空间的量子粒子进行周期性的时间驱动，即使在没有周期性的晶格势，同样可以利用作为检测器。然而，与其空间布洛赫模拟相比，Floquet-Bloch振荡提供了显着增加的灵活性，并为广泛的精密计量应用开辟了道路。我们说明这个属性的例子转速计和磁力计。
2023-02-08 quant-ph
Improving Detectors Using Entangling Quantum Copiers
我们提出了一个检测方案，使用不完美的检测器，和不完美的量子复制机（纠缠的副本），允许一个从输入信号中提取更多的信息，比单独使用不完美的检测器。
1999-11-24 quant-ph
Quantum optical metrology in the lossy $SU(2)$ and $SU(1,1)$ interferometers
利用量子Cramer-Rao束缚研究了相干压缩真空态输入下常规和非常规$SU(1,1)$干涉仪的相位灵敏度。我们明确地构建检测方案，给出了最佳的相位灵敏度。出于实用的目的，我们表明，在光子损失的存在下，适当的零差检测的干涉仪，几乎是最佳的。我们还发现，与相干态和压缩真空态不同，对于一般的相干压缩态，不完美探测器对相位灵敏度的影响不能通过增加光放大器的放大增益来渐近消除。
2016-07-19 quant-ph
Linear optical quantum computation with imperfect entangled photon-pair sources and inefficient non-photon-number-resolving detectors
提出了一种利用非理想偏振纠缠光子对源、线性光学元件和非光子数分辨探测器实现团簇态量子计算的方案。在我们的方案中，损失容限的效率阈值要求源和检测器效率的乘积应该>1/2 -最佳已知数字。这个数字适用于不相关的损失。我们进一步发现，损失阈值是不受光子对源中的相关损失。我们的方法为在不完美的实验条件下进行有效的线性光量子计算提供了新的思路。
2010-05-07 quant-ph
Mitigating Detuning-Induced Systematic Errors in Entanglement-Enhanced Metrology
National Defense Academy of Japan（日本防卫大学校）；Chuo University（中央大学）
本文提出了一种复合脉冲协议，用于缓解GHZ态制备中因频率偏移引起的相干系统误差，从而提高量子传感的灵敏度。
2026-03-06 quant-ph
Upper bound on the secret key rate distillable from effective quantum correlations with imperfect detectors
我们提供了一个简单的方法来获得上界的秘密密钥速率，特别适合于分析实际实现的量子密钥分发协议与不完善的设备。我们认为，所谓的可信设备的情况下，夏娃不能修改的实际检测设备所采用的爱丽丝和鲍勃。所获得的上限是基于可用的测量结果，但它包括合法用户的检测器中存在的噪声和损耗的影响。
2006-07-10 quant-ph
Security of quantum key distribution with source and detector imperfections through phase-error estimation
University of Vigo（维戈大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文提出模块化提升定理，将基于相位误差的BB84类协议安全证明扩展为可纳入探测器效率失配的形式，得到首个同时解决源与探测器缺陷的有限密钥安全证明。
2026-09-01 quant-ph
Fisher information as a probe of spacetime structure: Relativistic quantum metrology in (A)dS
相对论性量子精密测量研究在同时考虑量子效应和相对论效应的情况下，估计一个物理量所能达到的最大精度。研究了（3+1）维de Sitter和反de Sitter空间中温度的相对论性量子精密测量。利用Unruh-DeWitt探测器耦合到无质量标量场作为探测器，并将其视为开放量子系统，计算了Fisher信息，并利用该信息估计了温度。我们研究了dS中加速度的影响，以及AdS中边界条件的影响。我们发现两个时空中的Fisher信息是统一的，并分析了它与温度、探测器能隙、曲率、相互作用时间和探测器初始状态的关系。然后，我们确定的估计策略，最大限度地提高费雪信息，因此估计的精度。
2020-12-15 gr-qc hep-th quant-ph
Phase error rate estimation in QKD with imperfect detectors
University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文提出了一种基于熵不确定性关系的有限大小安全证明，用于对抗相干攻击的诱骗态BB84 QKD协议，解决了非理想探测器中的基底效率不匹配问题。
2025-12-03 quant-ph
Quantum metrology and estimation of Unruh effect
研究了一对纠缠Unruh-Dewitt探测器在其中一个加速并耦合到无质量标量场时的量子精密测量。与以前的方案相比，我们的模型只需要局域相互作用，避免了在探测态制备过程中使用腔。结果表明，探测态的制备以及加速探测器与外场的相互作用对量子费舍尔信息的大小有显著的影响，相应地对Unruh效应的估计提出了不同的精度极限。我们发现较大的有效耦合强度和较长的相互作用时间可以提高估计的精度。或者，探测器的能隙具有可以为我们提供更好精度的范围。因此，我们可以调整这些参数，并达到更高的精度估计。我们还发现在量子精密测量过程中不需要极高的加速度。
2016-06-09 gr-qc quant-ph
Detector imperfections in photon-pair source characterization
我们分析了单光子探测器的缺陷如何影响光子对源的特性。通过精确计算，揭示了多对辐射和噪声、非单位效率、非光子数分辨探测对Cauchy-Schwarz参数、二阶自相关和互关联函数以及Hong-Ou-Mandel和Bell类干涉的影响。我们考虑产生双模压缩态或泊松光子分布态的源。所提出的公式在量子光学标准测试中用于确定多对发射和暗计数的影响是有用的。
2011-09-01 quant-ph
Measuring photon correlation using imperfect detectors
本文揭示了单光子探测器效率恢复与光子统计及强度的相互依赖关系会抑制其计数和关联测量能力，并通过$n$个探测器测量赝热光$n$阶关联函数的实验加以验证。
2024-11-19 quant-ph
Quantum metrology with a squeezed Kerr oscillator
本文研究 Kerr 非线性振荡器的压缩动力学，提出在正交测量前加入非线性演化的 MAI 协议，以高量子 Fisher 信息实现位移传感灵敏度的显著增强。
2024-06-17 quant-ph
A modified practical homodyne detector model for continuous-variable quantum key distribution: detailed security analysis and improvement by the phase-sensitive amplifier
连续变量量子密钥分发的实用零差检测器模型将实用零差检测器的固有缺陷（即有限的检测效率和电子噪声）建模为可信损失。然而，传统的实际零差检测器模型是有效的，只有当实际零差检测器的两个缺陷被校准。在本文中，我们提出了一个修改后的实际零差检测器模型，可以单独建模的缺陷。相敏放大器进一步用于补偿实际零差检波器的缺陷。证明了采用相敏放大器改进的实用零差检波器模型的可行性，并进行了详细的安全性分析。仿真结果表明，相敏放大器可以改善改进的实用零差检测器模型的性能，并且当增益无限大时，有限的检测效率可以得到充分补偿。
2020-06-01 quant-ph
Relativistic Quantum Metrology in Open System Dynamics
量子精密测量研究如果利用量子策略，则在估计物理量时的精确度的极限。利用主方程方法研究了开放量子系统中作为探测器的二能级原子与无质量标量场相互作用系统的演化。我们采用局部量子估计理论来估计Unruh温度时，探测均匀加速探测器在闵可夫斯基真空。特别是，我们评估的Fisher信息（FI）的人口测量，最大限度地提高其价值在所有可能的检测器的准备和演变时间，并比较其行为与量子费舍尔信息（QFI）。我们发现，当检测器进化足够长的时间时，估计的最佳精度达到。此外，我们发现，在这种情况下，人口测量的FI是独立的检测器的初始准备，是完全等于QFI，这意味着人口测量是最佳的。这一结果表明，达到量子力学所规定的极限精度是可能的。最后，我们注意到，同样的配置也可用于QFI本身的最大值。
2015-01-27 gr-qc hep-th quant-ph
Detector Tomography on IBM 5-qubit Quantum Computers and Mitigation of Imperfect Measurement
我们使用量子探测器层析成像来表征量子位读出的测量POVM在IBM量子计算机IBM Q 5 Tenerife和IBM Q 5 Yorktown。我们的研究结果表明，特征检测器模型偏离理想的投影仪的百分之几。可以通过采用两个或更多个量子比特检测器模型而不是一个设备中所有量子比特的独立单量子比特检测器来进一步改进这种表征。在IBM Q 5 Tenerife标记为量子位3的物理量子位中看到了一个意想不到的行为，这可能是探测器串扰或量子位操作相互影响的结果，需要进一步研究。这种特殊的行为是一致的，从更复杂的方法的门集断层扫描的表征。我们还讨论了如何表征检测器的POVM，尽管偏离理想的投影仪，可以用来估计理想的检测分布。
2019-04-26 quant-ph
Diagnosing Imperfections in Quantum Sensors via Generalized Cramér-Rao Bounds
量子精密测量的能力来自于对量子资源的仔细使用，以进行测量。然而，这一优势依赖于精确的数据后处理，根据估计参数的方差进行评估。当采用贝叶斯技术时，更多的元素可用于评估估计的质量。在这里，我们采用广义经典的Cramér-Rao界限来详细研究量子光的相位估计实验。特别是，我们表明，三阶绝对矩可以给一个优越的能力，揭示偏差的估计，相比标准的方法。我们的研究指出了一种替代策略的识别，该策略在监测高精度传感器的正确操作方面可能具有优势。
2020-02-20 quant-ph
Distinguishing between optical coherent states with imperfect detection
提出了几种区分光学相干态的技术进行了分析下的物理现实模型的光电探测。量子误差概率的肯尼迪接收机，Dolinar接收机和酉旋转方案提出的Sasaki和Hirota的次单位检测器的效率。进行蒙特卡罗模拟以评估检测器暗计数、死区时间、信号处理带宽和通信信道中的相位噪声的影响。Dolinar接收器采用的反馈策略被发现实现了Helstrom界的子单位检测效率，并提供鲁棒性，这些其他检测器的缺陷，使其更有吸引力的实验室实施比以前认为。
2004-07-26 quant-ph
Security of quantum key distribution with arbitrary individual imperfections
本文研究了在源和探测器中同时存在任意缺陷的情况下，Bennett-Schmidard 1984（BB84）协议的量子密钥分发（QKD）安全性.我们提供了安全的密钥生成率，并表明，只有两个参数必须有界，以确保安全性的基础依赖的源和检测器盲参数。否则，系统可能完全没有特征，并包含大量损耗。
2010-06-01 quant-ph
Finite-key security analysis of decoy-state QKD with source and detector imperfections
University of Vigo（维戈大学）；Vigo Quantum Communication Center, University of Vigo（维戈量子通信中心，维戈大学）；Escuela de Ingeniería de Telecomunicación, Department of Signal Theory and Communications, University of Vigo（电信工程学院，信号理论与通信系，维戈大学）；atlanTTic Research Center, University of Vigo（atlanTTic研究中心，维戈大学）
提出一种综合解析有限密钥安全性证明，同时考虑发射器和接收器的多种实际缺陷，包括态制备缺陷、比特和基矢侧信道泄漏与相关性、设置无关强度波动及探测效率失配。
2026-06-29 quant-ph
Characterization of non-planar ring oscillators at a wavelength of 1064 nm for high precision metrology
本文表征了一种基于非平面环形振荡器设计的1064 nm新型种子激光器，实验表明其功率和频率噪声比商用NPRO低十倍，且放大到40 W后噪声优势仍保持，适用于下一代引力波探测器等高精度计量应用。
2025-08-14 physics.optics quant-ph
Correlation-enhanced metrology from scrambling dynamics in a solid-state spin system
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
通过工程化固态核自旋系统的混沌动力学，关联数千个自旋，利用新发展的scramblon理论，实现量子Fisher信息和信号响应的指数标度，信号响应增强33(2) dB，总计量增益18(1) dB，相位灵敏度40(3) μrad。
2026-07-01 quant-ph
Improving the Precision of Optical Metrology by Detecting Fewer Photons
在用于测量物理量的光学测量协议中，增加光子数原则上总是有利于提高测量精度。然而，实际的约束防止由于实际检测器的缺陷而任意增加n，特别是当检测器响应由饱和效应主导时。在这项工作中，我们表明，一个修改后的弱测量协议，即偏置弱测量显着提高了精度的光学计量饱和效应的存在。这种方法检测到一个超小部分的光子，同时保持相当数量的光子信息。偏置的预耦合导致后选择中光子的额外减少，并在光谱分布中产生消光点，该消光点对估计的参数极其敏感并且难以饱和。因此，Fisher信息可以通过增加光子数来持续增强。在我们的磁传感实验中，偏置弱测量的精度比以前使用的方法高出约一个数量级。所提出的方法可以应用于各种光学测量方案，以规避探测器饱和效应与低成本的设备。
2021-03-23 quant-ph
Preselection-Encoded Weak-Value Interferometry for Optical-Rotation Metrology
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Zhejiang University of Science and Technology（浙江科技学院）
本文提出预选择编码弱值放大（PeWVA）方法，通过将测量量编码进探针偏振并分离传感与读出，在探测器受限条件下减少杂散光和相位噪声影响，实验证明可提升光学旋转计量性能。
2026-09-23 quant-ph
Statistical Inference from Imperfect Photon Detection
我们认为光子探测的统计特性与不完美的探测器，表现出暗计数和小于单位效率，在断层重建的背景下。在这种情况下，检测器用于实现某些POVM，其将允许重建所考虑的量子态或量子过程。在这里，我们看看从测量的结果频率推断结果概率的中间步骤，并显示如何在检测器缺陷的存在下以统计上合理的方式进行这种推断。将不同组POVM的结果概率合并到一致的量子态图像中已经在其他地方进行了处理[K.M.R. Audenaert和S. Scheel，New J.Phys.11，023028（2009）]。单光子脉冲测量以及连续波测量涵盖。
2009-06-19 quant-ph
Effect of imperfect homodyne visibility on multi-spatial-mode two-mode squeezing measurements
研究了零差探测器的可见度对空间多模双模压缩光源正交压缩测量的影响。像光学参量振荡器（OPO）这样的源通常在单个空间模式中产生压缩，因为非线性介质在模式选择光学腔内。对于这样的源，零差检测器中的不完美干涉可见度耦合在附加的真空噪声中，这可以通过引入等效损耗项来解释。在自由空间多空间模式系统中，不完美的零差探测器可见性可以耦合在不相关的压缩模式中，因此可以导致测量的压缩的更快退化。我们实验表明，测量的压缩水平的依赖于零差探测器的可见性，用于探测双模压缩态产生的自由空间四波混频过程中的85 Rb蒸汽，也表明，一个简单的理论模型与实验数据吻合密切。
2020-01-16 quant-ph
Quantum Metrology with Strongly Interacting Spin Systems
量子精密测量利用相干叠加来检测微弱信号。虽然原则上可以通过增加感测颗粒的密度来提高灵敏度，但在实践中，这种提高受到它们之间的相互作用的严重阻碍。利用金刚石中相互作用的电子自旋的密集系综，我们展示了一种新的量子精密测量方法。它基于一种新的稳健量子控制方法，使我们能够同时消除与自旋-自旋相互作用、无序和控制缺陷相关的不期望效应，与传统控制序列相比，相干时间提高了五倍。结合最佳的初始化和读出协议，这使我们能够打破交流磁场传感施加的相互作用的限制，开辟了一个有前途的途径，为发展的固态合奏磁强计前所未有的灵敏度。
2019-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Testing of quantum nonlocal correlations under constrained free will and imperfect detectors
在这项工作中，我们处理放松标准的局部现实隐变量（LRHV）不等式的两个中心假设：自由意志在选择测量设置，并在测量设备的完美检测器的存在。违反LRHV不等式的量子关联称为量子非定域关联。原则上，在对抗性情况下，可能有一个隐藏的变量在选择测量设置时引入偏差，但无法访问该隐藏变量的观察者可能不知道偏差。然而，在实践中，检测器并不具有完美的效率。本文的一个主要重点是介绍的框架中，给定一个量子态的非局域行为下的约束自由意志，我们可以确定阈值的检测器参数（检测器效率和暗计数），使检测器是足够强大的证明非局域性。我们还引入了一类具有约束自由意志的LRHV不等式，并讨论了它们在量子非定域关联检验中的应用。
2023-02-04 quant-ph
Beating the Shot-Noise Limit with Sources of Partially-Distinguishable Photons
量子精密测量承诺的高精度测量超出了任何经典技术的能力，并有可能成为不可分割的调查技术。然而，所有的传感器必须容忍的缺陷，如果他们是实用的。在这里，我们表明，光子完全重叠的模式，因此完全无法区分，不需要量子增强测量，部分可区分的光子不需要进行工程设计，以减轻可重复性的不利影响。我们量化的可分辨性对量子精密测量实验的影响，并报告实验结果，以验证包含部分可分辨光子的两光子和四光子状态可以实现量子增强的灵敏度与低可见度量子干涉。这表明产生具有混合光谱状态的光子的源可以容易地用于量子精密测量。
2016-12-30 quant-ph
Qubit-assisted quantum metrology under a time-reversal strategy
本文提出一种时间反演策略下由辅助量子比特辅助的量子计量协议，使QFI由相位生成元平方期望值决定，无需纠缠或压缩资源即可逼近海森堡标度，且对初态误差、参数偏差和退相干具有鲁棒性。
2025-01-03 quant-ph
Quantum metrology timing limits of biphoton frequency comb
本研究以双光子频率梳为探测态探究量子计量计时极限，推导得与频率模式数二次相关的量子克拉美-罗界，验证理想条件下两类HOM干涉法可达该界，并指出实际中增模式数、用光谱分辨测量可提升计时精度。
2024-10-22 quant-ph
Security of quantum key distribution with imperfect devices
本文证明了Bennett-Schmidard（BB84）量子密钥分发协议在信源和检测器处于敌手有限控制下的安全性。我们的证明适用于当源和检测器都有小的基础依赖的缺陷，这是典型的协议的实际实现。我们推导出一个一般的弱基依赖窃听攻击的渐近密钥生成率的下界，并估计在一些特殊情况下的速率：源发射弱相干态随机相位，检测器与基依赖的效率，和未对准的源和检测器。
2004-09-03 quant-ph
Quantum-Dense Metrology
量子精密测量利用纠缠来提高测量的灵敏度。到目前为止，人们的注意力一直集中在测量两个非对易观测量中的一个上。在这里，我们展示了一个激光干涉仪，提供有关两个非交换可观的信息，与不确定性低于米的量子基态。我们的实验是量子密度计量学的原理证明，并使用额外的信息来区分实际的相位信号和由于散射和频移光子引起的寄生信号。我们的方法可以很容易地应用于改善挤压光增强的引力波探测器在非量子噪声限制的检测频率在一个子散粒噪声否决通道。
2012-11-15 quant-ph
Quantum Parameter Estimation in the Unruh-DeWitt detector model
研究了相对论效应对二能级原子等粒子探测器量子精密测量精度的影响。利用量子费舍尔信息估计原子在非惯性运动或引力场中的相位灵敏度。Unruh-DeWitt模型适用于研究匀加速原子与无质量标量真空场弱耦合的动力学。当测量装置与原子处于相同的相对论运动时，得到了量子费舍尔信息随Rindler固有时间变化的动力学行为。发现相对论量子估计的动力学特性是相位灵敏度的单调下降。为了改进相对论量子精密测量，我们合理地考虑了两个相互垂直的反射面边界。
2015-10-22 quant-ph
Distributed Quantum Metrology with a Single Squeezed-Vacuum Source
我们提出了一个干涉计划的估计与非负权重的线性组合的任意数量的$M>1$的未知相位延迟，分布在一个$M$信道的线性光网络，海森堡有限的灵敏度。这是在不需要任何光子数或纠缠态源、光子数分辨探测器或辅助干涉通道的情况下实现的。事实上，所提出的协议显着依赖于一个单一的压缩态源，在干涉仪输出的反压缩操作，和开关光电探测器。
2019-06-28 quant-ph
Advances in Quantum Metrology
在经典估计理论中，中心极限定理意味着测量结果中的统计误差可以通过重复测量n次然后平均来减少与n^（-1/2）成比例的量。利用量子效应，如纠缠，通常可以做得更好，将误差减少与1/n成比例的量。量子精密测量是研究那些量子技术，使一个获得优于纯粹的经典方法。在这篇综述中，我们分析了一些最有前途的最新进展，在这一研究领域。具体来说，我们处理的理论的发展，并指出一些新的实验。然后，我们看看该领域的主要新趋势之一，分析理论如何必须考虑噪声和实验缺陷的存在。
2011-02-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Weakly invasive metrology: quantum advantage and physical implementations
我们考虑一组高光敏性样品的哈密顿参数的估计，这些样品在几个光子$N_{\rm abs}$被吸收后被损坏，总时间为$T$。样品被建模为一个双模式光子系统，其中光子同时获取未知参数的信息，并以固定的速率被吸收。我们发现，任意强度的相干态可以获得信息的速率，规模最多与$N_{\rm abs}$和$T$的线性，而有限强度的量子态可以克服这个限制。我们将量子优势作为$N_{\rm abs}$和$T$的函数，以及它对缺陷的鲁棒性（非理想检测器，量子光子态的有限制备和测量速率）。我们讨论了在腔QED中的实现，其中Fock态的制备和测量都通过耦合原子系综的腔。我们表明，超辐射，由于腔和原子之间的集体耦合而产生的，可以用来提高测量的速度和效率。
2021-04-23 quant-ph
Toward Ultra-high Sensitivity in Weak Value Amplification
获得更高的灵敏度是精密计量的迫切目标。作为对这一目标的回应，弱值放大方法已经被开发用于测量超小的物理效应，实现了以前从未达到的灵敏度。在成功的鼓舞下，许多人致力于获得弱价值放大的最终敏感性。然而，在实践中，该益处将容易受到损害，因为显著降低信号强度的成本导致超低的信噪比。在这项工作中，我们提出了一种替代的弱值放大方法，它提供了几个数量级的灵敏度高于标准的方法，同时与实际的缺陷兼容，从而弥补了这一差距。在时域测量纵向相位变化的原理验证实验中，举例说明了其灵敏度可达$5\times10^{-4}$阿秒。我们的方法可以应用于测量其他小参数具有极高的灵敏度，为未来的精密计量提供了一种新的方法。
2019-07-04 physics.optics quant-ph
