Heisenberg-limited interferometry with pair coherent states and parity measurements
在回顾了基于宇称测量的双Fock态干涉术,它允许超灵敏度(海森堡限制)和超分辨率之后,我们考虑了两种不同的双Fock态叠加的干涉术,即双模压缩真空态和对相干态。这项研究的动机是在分束器的相对两侧产生双福克态的实验挑战。我们发现,输入双模压缩态,而允许海森堡有限的灵敏度,不产生超分辨率,而我们发现这两个都是可能的输入对相干态。
2010-05-27 quant-ph
Coherent-Light Boosted, Super-Sensitive, Quantum Interferometry
我们在这封信中提出了一个方案,光学干涉。我们利用相干光束激发的双模压缩光,它与移相器相互作用,然后在检测之前再次压缩。我们的理论装置有可能达到远低于散粒噪声限制(SNL)的相位灵敏度。这个新的建议避免了其他设置的缺陷,例如难以创建所需的资源。此外,我们的方案不需要复杂的检测协议,而是只依赖于简单的强度测量。此外,明亮的相干光源“增强”了压缩光,创造了一个非常敏感的设备。该混合方案不依赖于未知组件,并且可以用当前技术构造。在下文中,我们使用算子传播方法来分析这种相对简单的设备。我们推导出相位灵敏度,并提供了一个简单的数值例子,我们的新建议的权力。灵敏度尺度为散粒噪声限制的马赫-曾德尔干涉仪,乘以来自压缩光的子海森堡贡献。
2015-06-14 quant-ph
Fundamental quantum interferometry bound for the squeezed-light-enhanced gravitational-wave detector GEO600
基本量子干涉限制了干涉仪的灵敏度为一个给定的总速率的光子和一个给定的退相干率内的测量设备。我们从理论上表明,最近报道的量子噪声限制的灵敏度的压缩光增强引力波探测器GEO600是非常接近这个界限,给出了目前的光损耗量。此外,我们的结果证明,采用的组合的明亮的相干态和压缩真空态的相位估计,在绝对尺度上的高精度一般是最佳的实用方法。基于我们的分析,我们得出结论,无论是Fock态还是N00N态或任何其他复杂的非经典量子态的应用都不会产生明显更高的量子噪声限制灵敏度。
2013-05-30 astro-ph.IM quant-ph
Thermal activation of photon catalysis in difference-intensity Mach-Zehnder interferometry with squeezed thermal light
Indian Institute of Science Education and Research Mohali(印度科学教育研究学院莫哈利分校)
本文研究单模压缩热光作为初始资源的差强度马赫-曾德尔干涉仪,发现热激活的单光子催化可提升相位估计性能,差强度探测接近精度极限且鲁棒性良好。
2026-10-16 quant-ph
Quantum-enhanced interferometry with asymmetric beam splitters
本文研究了非对称分束器双光路干涉测量中的相位灵敏度问题。在这里,我们提出的透射比和相位的分束器的最佳条件,以获得最高的灵敏度为一般类的非经典状态的宇称对称性。此外,我们还讨论了相干态与加光子或减光子压缩真空态的组合方案是否比最著名的相干态与压缩真空态的组合方案更好或更差这一有争议的问题。
2020-01-02 quant-ph
Mach-Zehnder Interferometry at the Heisenberg Limit with coherent and squeezed-vacuum light
我们证明了在一个输入端为相干态,另一个输入端为压缩真空的马赫-曾德尔干涉仪的相位灵敏度$Δθ$与相移的真实值无关,并且可以达到海森堡极限$Δθ\sim 1/N_T$,其中$N_T$是输入态的平均粒子数.我们还表明,Cramer-Rao下限,$Δθ\propto 1/ \sqrt{|α|^2 e^{2r} + \sinh^2r}$,可以饱和的任意值的压缩参数$r$和振幅的相干模式$|α|$的贝叶斯相位推断协议。
2007-05-31 cond-mat.other quant-ph
Finite-energy Gottesman-Kitaev-Preskill state-enhanced optical interferometry
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(天文与天体物理大学间中心);Poornaprajna Institute of Scientific Research(普尔纳普拉贾科学研究学院)
本文分析有限能量GKP态增强的SU(2)和SU(1,1)干涉仪,证明宽包络GKP态在损耗下优于压缩真空,但低光子数时压缩真空更优,并给出QFI估计方法。
2026-09-10 quant-ph
Recoherence by Squeezed States in Electron Interferometry
耦合到量子化电磁场的相干电子经历退相干,这可以被看作是由于Aharonov-Bohm相位的波动或光子发射。当电磁场处于压缩真空态时,这种退相干有可能减小,从而产生相干现象。这种重相干效应需要在电磁场的激发模式的周期期间的选定时间发射电子。我们证明了相干度存在类似于量子场论中对负能量密度的量子不等式限制的界。我们做一些估计的程度的重相干,并表明,虽然很小,它可能是可观察的。
2008-06-09 hep-th quant-ph
Parity-detection-based Mach-Zehnder interferometry with coherent and non-Gaussian squeezed vacuum states as inputs
本文理论上研究了基于宇称探测的Mach-Zehnder干涉仪在相位估计中引入非高斯操作的优势,发现光子扣除、添加和催化均能提升相位灵敏度,其中单光子添加为最佳操作。
2022-12-22 quant-ph
A hybrid method of generating spin-squeezed states for quantum-enhanced atom interferometry
本文提出一种结合量子非破坏性测量和单轴扭曲的混合自旋压缩技术,在相互作用受限的实际情况下表现优于单独使用两种方法,且易于在现有原子干涉仪中实施。
2023-10-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal Gaussian squeezed states for atom-interferometry in the presence of phase diffusion
在存在相互作用的情况下,优化了输入态为高斯压缩态的马赫-曾德尔原子干涉仪的信噪比。对于弱相互作用,我们的结果与物理评论Lett。{ \bf 100},250406(2008),具有总原子数$N$的最佳初始数方差$σ_o\propto N^{1/3}$和最佳信噪比$s_o\propto N^{2/3}$。随着相互作用强度$u$的增加,相位扩散变得占主导地位,导致最佳压缩从初始数压缩过渡到初始{ \it相位}压缩与$σ_o\propto\sqrt{uN}$和$s_o\propto\sqrt{N/u}$散粒噪声标度。初始相位压缩转化为保持时间数压缩,其对相互作用的敏感性低于相干态,并将$s_o$提高了$\sqrt{u}$倍。
2010-08-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Squeezed-light interferometry on a cryogenically-cooled micro-mechanical membrane
光的压缩态在不增加光功率的情况下降低了测量的信号归一化光子计数噪声,并使光和物质混合系统中的量子纠缠的基础研究成为可能。此外,利用低温冷却完成压缩态具有很高的潜力。首先,测量灵敏度通常受到量子噪声和热噪声的限制。其次,压缩态允许在不损失测量精度的情况下减少冷却设备上的热负荷。在这里,我们展示了挤压光位置传感的低温冷却的微机械膜。传感精度提高了高达4.8 dB以下的光子计数噪声,限制在两个法拉第旋转器的光损耗,在膜温度约20K,限制我们的制冷机。证明了在低温迈克耳孙干涉仪中实现高干涉对比度是可行的。我们的设置是对设想的欧洲引力波探测器“爱因斯坦望远镜”的第一个概念性演示,该望远镜计划使用光的压缩态及其镜面测试质量的低温冷却。
2020-08-06 gr-qc physics.optics quant-ph
Approaching the Heisenberg limit with two mode squeezed states
双模压缩态可以用来实现干涉测量中的海森堡极限标度:可以分辨出$δϕ\approx 2.76 / < N >$的相移。所提出的方案依赖于平衡零差检测,并且可以用当前技术来实现。研究了最重要的实验缺陷,并量化了它们的影响。
2002-11-27 quant-ph
Heralded Non-Gaussian Squeezed-State Inputs for Parity-Detection SU(1,1) Interferometry
School of Physics, Jiangxi Normal University(江西师范大学物理学院);School of Photoelectric Engineering, Jiangxi Modern Polytechnic College(江西现代职业技术学院光电工程学院)
研究预告式非高斯操作对SU(1,1)干涉仪计量性能的影响,发现单光子 subtraction 等操作在部分透射率区域提升相位信息,但优化相干-压缩分配后其性能仍低于高斯基准,明确了资源约束下非高斯增强与实际精度的边界。
2026-08-06 quant-ph
Low frequency phase signal measurement with high frequency squeezing
我们计算了高频压缩态增强双频干涉术用于低频相位测量的实用性。为了利用压缩光的高频边带,在干涉测量中使用了双频强激光而不是通常的单频激光。我们发现,读出信号会受到高频相位振动的污染,但这很容易检查和避免。现代量子光学技术即将实现原理验证实验。
2011-08-24 quant-ph
A Broadband Squeezed Light Source for Table-Top Interferometry
Cardiff University(卡迪夫大学);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
本文报道了为量子增强时空(QUEST)实验开发的宽带压缩光源的表征,利用平衡锁相检测。该实验采用共址桌面功率回收迈克尔逊干涉仪,旨在探测静态时空波动,通过压缩光降低射频噪声。
2025-08-12 physics.optics quant-ph
Toward Heisenberg-Limited Interferometry with Dual Squeezers
Institute of Quantum Information and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications(南京邮电大学量子信息与技术研究院)
本文提出双压缩干涉仪方案,克服直接光子数差检测中的极限问题,实现海森堡极限的相位灵敏度,同时具备抗噪声能力。
2026-05-01 quant-ph
Squeezed-light-enhanced atom interferometry below the standard quantum limit
本文研究了利用压缩光场提高马赫-曾德尔位形原子干涉仪相位灵敏度的前景。最终,通过将压缩光的量子态转移到一个或多个原子输入光束来实现这种增强,从而允许在标准量子极限以下操作。我们详细分析了三种具体的方案,利用(1)单模压缩光学真空(即低频压缩),(2)双模压缩光学真空(即高频压缩)转移到两个原子输入,(3)双模压缩光学真空转移到一个单一的原子输入。最重要的是,我们的分析考虑了光学模式和原子模式之间的不完全量子态转移(QST),以及耗尽初始制备的原子源的影响。不出所料,不完整的QST降低了所有三种方案的灵敏度。我们表明,通过测量传输的光子和使用信息回收[物理学评论。110,053002(2013)],可以显著降低不完全QST对灵敏度的降低作用。特别是,信息再循环允许方案(2)在海森堡极限下运行,而不管QST效率如何,即使当耗尽是显著的。虽然我们集中在玻色凝聚原子系统,我们的计划是同样适用于超冷热蒸汽。
2014-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
A Squeezed Vacuum State Laser with Zero Diffusion
本文提出了一种构造零扩散压缩真空态激光器的方法,这是将库工程技术引入激光理论的结果。以及水库工程,我们的压缩真空激光器需要一个有效的原子-场相互作用的建设。通过建立有效哈密顿量和Jaynes-Cummings哈密顿量中腔场算符之间的同构,我们直接从传统的激光理论出发,导出了我们的有效激光方程。我们的方法,这是不太容易受到错误比水库工程,可以扩展到其他非经典态激光器的建设,我们的压缩真空激光器可以有助于新兴领域的引力干涉。
2021-06-18 quant-ph
Quantum engineering of squeezed states for quantum communication and metrology
我们报道了光的压缩量子态的实验实现,为量子通信和计量学中的新应用量身定制。在宽傅立叶频带下至1 Hz的压缩态已被首次观察到。在电磁感应透明(EIT)介质中实现高效的量子信息存储需要光在如此低的频带内具有非经典特性。观测到的状态还覆盖了用于引力波探测的超高精度激光干涉仪的频带,并可用于达到量子非破坏干涉测量的范围。此外,它们涵盖了重宏观物体的运动频率,因此可能支持在我们的宏观世界中观察纠缠的尝试。
2007-07-19 quant-ph
Experimental Quantum Enhanced Optical Interferometry
光量子干涉测量是量子精密测量最古老的例子,它是量子技术的源头。最初的压缩态方案现在是最新版本的引力波探测器的重要组成部分,并且已经提出了各种其他用途。进一步的量子增强方案,从SU(1,1)干涉仪到双光束相关干涉术,也已经达到了原理实验的证明阶段,扩大了实验量子干涉术的领域,并为从普朗克尺度信号搜索到小效应检测的进一步应用铺平了道路。在本文中,我介绍这些实验成果,描述他们的方案,优点,应用和可能的进一步发展。
2021-01-08 quant-ph
Geometric phase for two-mode entangled squeezed-coherent states
本文研究双模纠缠压缩相干态的几何相位,揭示平衡与非平衡情形下压缩参数对几何相位的椭圆型和双曲型压缩规律,并提出利用干涉测量生成平衡态的理论方案。
2023-04-17 quant-ph
Bayesian estimation in homodyne interferometry
我们利用压缩真空探针和零差探测来估计相移。我们分析贝叶斯估计,这是已知的渐近饱和的经典Cramer-Rao约束的方差,并讨论收敛性的后验分布的测量数量的增加。我们还提出了两种可行的自适应方法,作用于压缩参数和/或零差本地振荡器相位,这允许优化零差检测,并接近量子Cramer-Rao定理所施加的最终精度。我们的两步方法的性能进行了研究,通过Monte Carlo模拟实验与少量的零差数据,从而给出了定量意义的渐近最优性的概念。
2009-02-16 quant-ph
Scalable architecture for measurement induced squeezed light interferometers
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Technical University of Denmark(丹麦技术大学)
本文提出了一种测量诱导的多模压缩光干涉仪架构,通过可编程相干测量实现可扩展的干涉测量,突破传统光学损耗限制,为大规模量子计算和通信提供新途径。
2025-12-19 quant-ph
SU(1,1) interferometry with parity measurement
本文提出了一种新的算符方法,在海森堡表象中得到无损SU(1,1)干涉仪中的宇称测量信号。基于这种方法,可以方便地直接根据输入态(包括一般高斯态和非高斯态)导出奇偶信号。作为应用,我们考察了在SU(1,1)干涉仪中,当相干态或热态以及压缩真空态作为输入态时的宇称测量信号。此外,我们还得到了Fock态通过SU(1,1)干涉仪时的宇称信号,这也是一个新的结果。因此,本文提出的算符方法可以为量子精密测量的研究,特别是基于SU(1,1)干涉仪的相位估计带来方便。
2021-04-20 quant-ph
Multiparameter quantum metrology at Heisenberg scaling for an arbitrary two-channel linear interferometer with squeezed light
利用 squeezed 光在任意双通道线性干涉仪中实现 Heisenberg 缩放的多参数量子计量,为高精度光学干涉计量提供实验可行的设计原则。
2025-09-09 quant-ph
Squeezed dual-comb spectroscopy
本文提出利用非线性光纤克尔效应产生振幅压缩态频率梳,并将其与双光梳干涉技术结合,在2.5 THz带宽内实现超出散粒噪声极限近3 dB的硫化氢气体光谱测量,使气体浓度测定获得两倍量子加速。
2024-08-29 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Effects of photon losses on phase estimation near the Heisenberg limit using coherent light and squeezed vacuum
当压缩真空的平均光子数接近相干光的平均光子数时,相干态和压缩真空的双路干涉术可以获得接近海森堡极限的相位灵敏度。在这里,我们调查的相位灵敏度的光子损失的存在下,这样的状态。结果表明,在实验上可以通过使用弱本振子和光子计数输出来实现相位灵敏度的Cramer-Rao界。然后,相位灵敏度由状态的Fisher信息F给出。在高压缩极限下,散粒噪声以上的Fisher信息与平均光子数N的平方之比(F-N)/N^2仅取决于平均光子损失数n_loss和压缩真空光子的分数μ。对于mu=1/2,损失的影响由(F-N)/N^2=1/(1+2 n_loss)给出。考虑了通过降低压缩分数μ来提高对损失的鲁棒性的可能性,并得到了优化结果。然而,改进是相当小的,在高损耗时最大改进为2倍。
2009-10-20 quant-ph
Twin beam quantum-enhanced correlated interferometry for testing fundamental physics
量子精密测量涉及提高仪器的分辨率,否则会受到散粒噪声的限制,因此它是实现科学突破的有希望的途径。当量子增强与几个设备之间的相关技术相结合时,这种优势可能更加引人注目。在这里,我们提出并实现了一个相关干涉方案,利用两个独立的干涉仪中注入的二分量子相关态。该方案在检测两个设备之间可能相关/不相关的微弱信号方面优于经典类似物。我们还比较了它的灵敏度与获得的一对两个独立的压缩模式,每个解决一个干涉仪,用于检测相关的随机信号在MHz频带。作为更简单的解决方案,它最终可能会应用于基础物理测试,例如,寻找普朗克尺度理论预测的效应。
2020-06-23 quant-ph
Astronomical interferometry using continuous variable quantum teleportation
针对远距离望远镜间传输损耗问题,提出基于连续变量量子隐形传态、双模压缩态和量子中继器的天文干涉方案,并给出线性光学最优测量及优势参数区间。
2025-09-02 quant-ph
Potential of photon-subtracted CV states towards gain sensitivity of the Mach-Zehnder interferometer
本文提出在弱压缩SMSV态中预先扣除光子以提升马赫-曾德尔干涉仪灵敏度,实验获得超过10 dB的增益提升,证明该策略优于直接生成高压缩态。
2025-02-04 quant-ph
Nonclassical interferometry with intelligent light
研究了双模场态(分别为SU(2)和SU(1,1)群厄米生成元的智能态)对SU(2)和SU(1,1)干涉仪的相位灵敏度的影响。智能状态使不确定性关系最小化,这使得干涉仪中量子噪声的基本减少成为可能。精确的封闭表达式的最小可检测相移的雅可比多项式。这些表达式与一些传统的输入态的结果进行了比较,并回顾了压缩输入态的一些已知结果。结果表明,对于采用产生压缩的有源器件(如四波混频器)的干涉仪,其相位灵敏度应分两种情况分析:(i)固定输入状态和可变干涉仪;(ii)固定干涉仪和可变输入状态。相位灵敏度的行为在这两个区域中是本质上不同的。SU(2)智能态的使用使我们能够在不添加四波混频器的情况下实现$1/\bar{N}$阶的相位灵敏度(其中$\bar{N}$是通过干涉仪移相器的光子总数)。这避免了在压缩输入时出现的相位灵敏度行为中的对偶性。另一方面,SU(1,1)智能态在两个区域都具有$1/\bar{N}$阶的相位灵敏度。
1996-08-14 quant-ph
Spin Squeezing of a Bose-Einstein Condensate via Quantum Non-Demolition Measurement for Quantum-Enhanced Atom Interferometry
本文从理论上研究了利用量子非破坏测量来提高玻色凝聚原子干涉测量的灵敏度。特别是,我们关心的是提高现有的高精度原子干涉仪设备,因此限制自己稀释原子样品,并使用自由传播光,或光学腔在弱耦合制度。我们找到了最佳的参数制度,自旋压缩和原子损失之间的平衡,并发现显着改善灵敏度是可能的。最后,我们考虑使用压缩光,并表明这可以进一步提高灵敏度。
2020-05-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mach-Zehnder interferometry with interacting trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上分析了一个具有囚禁凝聚体的马赫-曾德尔干涉仪,发现它对粒子间相互作用引起的非线性具有惊人的稳定性。我们研究的相位灵敏度,对于数目压缩的输入状态,可以克服散粒噪声限制,并增加到海森堡限制,提供了一个贝叶斯或最大李克梵相位估计策略。最后,我们证明了鲁棒性的马赫-曾德尔干涉仪存在的相互作用对凝聚振荡和一个现实的原子计数误差。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum limit of precision for phase estimation in squeezing-enhanced interferometry with a single-mode readout
Institute for Quantum Optics, Ulm University(乌尔姆大学量子光学研究所)
单模读出的 squeezing 增强干涉仪在相位估计中达到量子极限,通过计算混合量子态的 Fisher 信息证明其最优性。
2026-07-15 quant-ph
Enhancing the sensitivity of the LIGO gravitational wave detector by using squeezed states of light
在爱因斯坦首次预测引力波存在的近一个世纪后,一个全球性的地球引力波观测站网络正在寻求使用精密激光干涉测量法直接探测这种微弱的辐射。光子散粒噪声,由于光的量子性质,施加了一个基本的限制的attometer级的灵敏度的更大规模的迈克耳孙干涉仪部署这项任务。在这里,我们注入压缩态,以提高性能的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的探测器之一,超过量子噪声限制,最显着的频率区域下降到150赫兹,至关重要的几个天体物理源,在任何频率下观察到的性能没有恶化。随着压缩态的注入,这个LIGO探测器展示了有史以来对引力波的最佳宽带灵敏度,这对以前所未有的灵敏度观测引力波宇宙具有重要意义。
2013-10-01 physics.optics quant-ph
Adaptive Quantum Measurements of a Continuously Varying Phase
我们分析了电磁场的连续光束(而不是脉冲)的随机变化相位的量子有限估计的问题。我们认为非自适应和自适应测量,和两个达因检测(使用本地振荡器)和干涉检测。我们取相位变化为\dot <$= \sqrt κ <$(t),其中<$(t)是δ相关高斯噪声。对于功率为P的光束,重要的无量纲参数是N = P/\hbar ω κ,即每个相干时间的光子数。对于达因检测的情况,我们考虑了连续波相干光束和宽带压缩光束。对于相干光束,简单的反馈方案给出了良好的结果,相位方差为\simeq N ^{-1/2}/2。这比通过非自适应(外差)检测可实现的小\sqrt{2}倍。对于压缩光束,与外差检测的N ^{-1/2}相比,更精确的反馈方案给出了N ^{-2/3}的方差缩放。对于干涉测量的情况,仅考虑到一个端口中的相干输入。局部最优的反馈方案被确定,它被证明给一个方差缩放为N ^{-1/2}。它提供了一个显着的改进,非自适应干涉只有N阶单位。
2002-09-19 quant-ph
Theory of quantum-enhanced interferometry with general Markovian light sources
University of Washington(华盛顿大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所)
针对一般马尔可夫量子光源,本文提出通过追踪内部动力学高效计算发射光子 QFI 的框架,并给出实现最优测量的非线性与线性光学条件。
2025-09-01 quant-ph
Robust phase sensitivity in Mach-Zehnder interferometer using photon added and subtracted squeezed coherent state
Jaypee Institute of Information Technology(贾伊皮信息科技学院);Centre for Development of Telematics(电信发展中心)
研究马赫-曾德尔干涉仪相位估计,考虑输入态为添加和减去光子的压缩相干态的不同组合,用量子费舍尔信息表明特定输入态能提供最精确相位估计,还分析不同测量场景及光子损失影响。
2026-07-07 quant-ph
Nonlinear Interferometry for Quantum-Enhanced Measurements of Multiphoton Absorption
本文提出将多光子吸收体置于不平衡非线性干涉仪中,通过最优压缩态将多光子截面估计灵敏度随光子通量的功率标度提高一个数量级,并证明该方法对光子损失具有鲁棒性。
2022-09-05 quant-ph
Quantum projection noise limited interferometry with coherent atoms in a Ramsey type setup
在两能级系统的非关联系综中,对粒子数的每一次测量都受到所谓的量子投影噪声极限的限制。在这里,我们提出了量子投影噪声限制性能的拉姆齐型干涉仪使用自由传播的相干原子。实验装置是基于一个电光调制器在一个固有的稳定Sagnac干涉仪,光学耦合的两个干涉原子状态通过双光子拉曼跃迁。超越量子投影噪声极限需要使用降低的量子不确定性(压缩)态。所描述的实验演示了原子干涉在基本的噪声水平,并允许原子激光器中可能的压缩效应的观察,可能导致原子干涉仪的灵敏度提高。
2010-04-27 physics.atom-ph quant-ph
Rabi Interferometry and Sensitive Measurement of the Casimir-Polder Force with Ultra-Cold Gases
我们表明,拉比振荡的简并费米子或玻色子气体被困在一个双势阱的潜力,可以利用干涉测量的外力在微米尺度。拉比干涉仪的灵敏度较低,但更容易实现,比马赫-曾德尔,因为它不需要动态分束/重组过程。作为一个应用,我们提出了一个测量的Casimir-Polder力作用在原子和电介质表面之间。我们发现,即使干涉仪是喂与相对较少数量的原子的相干态,并在现实的实验噪声的存在下,力可以测量的灵敏度足以区分热和零温度制度的Casimir-Polder潜在的。自旋压缩态可以达到更高的灵敏度。
2009-09-03 cond-mat.other quant-ph
Graviton-induced which-path decoherence in matter-wave interferometry
Osaka Central Advanced Mathematical Institute (OCAMI), Osaka Metropolitan University(大阪中央高等数学研究所(OCAMI),大阪公立大学)
研究物质波干涉测量中引力子诱导的路径信息退相干,通过对引力子求迹精确求解分支依赖演化,给出不同情况下退相干程度表达式,发现当前物质波干涉仪中辐射引力子诱导的退相干可忽略不计。
2026-07-24 gr-qc hep-th quant-ph
Heisenberg-limited metrology with a squeezed vacuum state, three-mode mixing, and information recycling
我们以前已经证明,量子增强的原子干涉术可以通过将压缩光学真空的量子态通过类似分束器的过程映射到其中一个原子输入来实现[Phys.~修订版~ A \textbf{90},063630(2014)]。在这里我们提出一个问题:用三模混合模型描述量子态转移(QST),而不是用分束器来描述,是否有可能获得更好的相位灵敏度?答案是肯定的,但前提是没有转移到原子上的那部分光学状态通过信息再循环被合并。令人惊讶的是,我们的计划提供了一个更好的灵敏度较低的QST效率和足够大的程度的压缩可以达到近海森堡有限的灵敏度为任意小的QST效率。此外,我们使用量子费舍尔信息来证明我们的方案的近最优性。
2015-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Realistic non-Gaussian operations scheme in parity detection based Mach-Zehnder quantum interferometry
本文理论分析了基于宇称检测的MZI在光子扣除、添加和催化等现实非高斯操作下的相位灵敏度,推导了统一Wigner函数,发现考虑成功概率后光子添加最具优势。
2022-04-16 quant-ph
Enhanced phase estimation in parity detection based Mach-Zehnder interferometer using non-Gaussian two-mode squeezed thermal input state
本文探讨了在基于宇称检测的马赫-曾德尔干涉仪中,对双模压缩热(TMST)态执行光子扣除、添加和催化等非高斯操作以增强相位估计的方法,推导了统一Wigner函数,并发现考虑成功概率时光子催化为最优操作。
2022-08-05 quant-ph
Quadrature squeezing in a nanophotonic microresonator
针对集成光子学产生压缩光面临的寄生非线性与损耗难题,研究人员在带纳米波纹的氮化硅光子晶体微腔中,通过简并双泵浦自发四波混频实现7.8 dB片上单模正交压缩,为集成压缩光源应用提供新路径。
2025-02-24 physics.optics quant-ph
Path-Degenerate Quantum Interferometry for Loss Resilience in Gravitational-Wave Detectors
Universität Hamburg(汉堡大学);Russian Quantum Center, Skolkovo IC(俄罗斯量子中心,斯科尔科沃创新中心);Faculty of Physics, M V Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理学院)
提出路径简并量子干涉方案,通过消除额外光学子系统并集成变分输出来抑制退相干,实验证明可增强信号并提升引力波探测器的量子噪声抑制能力。
2026-10-19 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
Testing the quantum nature of gravity through interferometry
National Gravitation Laboratory, Hubei Key Laboratory of Gravitation and Quantum Physics, School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院引力实验室、引力与量子物理湖北省重点实验室);Burke Institute of Theoretical Physics, California Institute of Technology(加州理工学院伯克理论物理研究所);Department of Physics, Tokyo Institute of Technology(东京工业大学物理系);Department of Astronomy, School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院天文学系)
本文提出一种干涉测量协议,利用薛定谔-牛顿演化和压缩态,通过测量光场相关性来检验引力的量子本质。
2025-06-17 gr-qc physics.ins-det quant-ph
Extreme Spin Squeezing via Optimized One-Axis Twisting and Rotations
针对 Ramsey 干涉测量,本文提出交替使用单轴扭转脉冲与旋转来生成最优压缩态,在脉冲幅度受限和光子散射损耗下仍保持 Heisenberg 标度的计量增益。
2023-06-05 quant-ph
Single-shot pulse retrieval of femtosecond bright squeezed vacuum
Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Solid State Institute(固态研究所);Helen Diller Quantum Center(海伦·迪勒量子中心);The Russell Berrie Nanotechnology Institute(罗素·贝里纳米技术研究所);Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);Friedrich–Alexander Universität Erlangen–Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学)
通过单次光谱干涉测量,恢复飞秒明亮压缩真空的时域和频域脉冲特性,揭示其平均脉宽27.2 fs、脉宽波动5.5 fs及π rad随机相位模糊性,证明其在阿秒亚周期超快电子动力学计量中的潜力。
2025-09-22 physics.optics quant-ph
Bayesian Frequency Metrology with Optimal Ramsey Interferometry in Optical Atomic Clocks
Institute for Theoretical Physics and Institute for Gravitational Physics (Albert-Einstein-Institute), Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所与引力物理研究所(爱因斯坦研究所))
本文探讨了光学原子钟中针对激光噪声优化的拉姆齐探测方案,结合贝叶斯框架分析探测灵敏度与激光噪声鲁棒性的权衡,提出基于变分量子电路的新型探测策略,为下一代光学原子钟发展提供理论指导。
2025-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Reducing of the Uncertainty Product of Coherent Light through Multi-Photon Interference
本文通过多光子干涉和符合探测,在不使用压缩光或纠缠光的情况下,将单模相干光的干涉条纹宽度减小至传统极限的$1/\sqrt{2N}$,从而克服标准量子极限并提升精密干涉测量能力。
2024-03-30 quant-ph
Quantum optical photoelectron interferometry
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire de Chimie Physique – Matière et Rayonnement, LCPMR(物理化学-物质与辐射实验室);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);LIDYL(惰性液体与层状材料实验室);Institut d’Optique Graduate School(高等光学研究生院);Laboratoire Charles Fabry(夏尔·法布里实验室);Lund University(隆德大学)
提出量子光场驱动多光子过程的通用理论框架,揭示光子统计与光电子可观测量的直接映射,并应用于RABBIT光谱学,分析量子光对边带信号的影响。
2026-06-12 physics.atom-ph quant-ph