Generation of pure-state single photons with high heralding efficiency by using a three-stage nonlinear interferometer
实验研究了一种基于光纤的三级非线性干涉仪，并通过光谱工程方法验证了其在产生高效率、高纯度的预言单光子中的应用。在亮度为0.039光子/脉冲时，探测效率达到90%。通过双光子Hong-Ou-Mandel干涉检查源的纯度，其可见度为95% ± 6%（在校正拉曼散射和多对事件之后）。研究表明，用三级非线性干涉仪产生的单光子预示源具有纯度高、预示效率高、亮度高、波长和带宽选择灵活等优点。
2020-02-02 quant-ph
Quantum metrology in a nonlinear-interferometer with feedback
本文提出带反馈回路的非线性干涉仪，通过两种反馈方案提升相位估计的量子Fisher信息，在低损耗和小相位条件下优于标准SU(1,1)干涉仪，并可通过压缩与反压缩算符切换增强大相位下的QFI。
2025-07-23 quant-ph
Trapped-Ion Quantum Simulator: Experimental Application to Nonlinear Interferometers
我们展示了如何实验实现的一组操作上一个单一的被困离子是足够的模拟一类广泛的哈密顿的自旋1/2粒子在外部的潜力。该系统还能够模拟其他物理动力学。作为演示，我们模拟了$n$阶非线性光学分束器的作用。这些分束器中的两个可以用于构造对干涉仪光束路径中的一个中的相移敏感的干涉仪。确定这些相移的灵敏度随$n$线性增加，并且模拟表明，与由线性分束器（$n$ =1）施加的标准量子限制相比，使用非线性分束器（$n$ = 2，3）增强了这种灵敏度。
2002-11-06 quant-ph
Quantum Theory of All-Optical Switching in Nonlinear Sagnac Interferometers
最近，我们的小组已经展示了一种基于非线性Sagnac干涉仪设计的超快、低损耗、光纤环路开关，使用该开关，纠缠光子被证明在其纠缠保真度没有任何可测量的退化的情况下被路由[Hall { \it et al.}，物理修订版信函{ \bf 106}，053901（2011）]。这样的设备代表了一种使能技术，用于各种各样的网络量子应用。在本文中，我们发展了一个全面的量子理论，这种开关一般，即，那些基于非线性Sagnac干涉仪，其中量子噪声的耦合被仔细建模。将理论应用于光纤环形开关，在不使用任何拟合参数的情况下，理论与实验结果吻合较好。该理论可以作为配置这种开关的重要指导工具，用于未来的量子网络应用。
2012-05-14 quant-ph
Improvement of phase sensitivity in SU(1,1) interferometer via a Kerr nonlinear
提出了一种在传统的SU（1，1）干涉仪中引入克尔非线性相移来提高相位灵敏度的理论方案。我们研究了光子损失对相位灵敏度和量子费舍尔信息的实际影响。结果表明，与SU（1，1）干涉仪中的线性相移相比，克尔非线性情况不仅可以提高相位灵敏度和量子费舍尔信息，而且可以显著抑制光子损失。我们还观察到，在相同的可达参数，内部损耗有一个更大的影响比外部的相位灵敏度。有趣的是，由于非线性相位元的引入，我们的方案在获得更高的相位灵敏度和更大的量子费舍尔信息方面显示出了低成本输入资源的明显优势。
2021-03-14 quant-ph
Optical Coherence Tomography with a nonlinear interferometer in the high parametric gain regime
我们演示了基于SU（1，1）非线性干涉仪的高增益参量下转换光学相干层析成像。对于成像和传感应用，该方案有望优于以前在低参数增益下工作的实验，因为较高的光子通量提供较低的积分时间以获得高质量的图像。通过这种方式，可以避免使用具有非常高灵敏度的单光子探测器或CCD相机，而可以使用标准光谱仪。其他优点是：对检测前的小损耗和放大具有更高的灵敏度，使得检测到的光功率大大超过探测光功率。
2020-08-28 quant-ph
Quantum phase estimation with lossy interferometers
本文详细讨论了在光子损耗情况下双模光学干涉的最佳量子态。我们推导了利用具有一定光子数的光的量子态获得的相位估计精度的解析公式，并证明了精度的最大化是一个凸优化问题。相应的最佳精度，即最低可能的不确定性，被证明击败标准量子限制，从而优于经典干涉。此外，我们还讨论了更一般的输入：光子数不确定的状态和光子分布在可区分的时间仓之间的状态。我们证明了这两种方法都无助于提高相位估计精度。
2009-06-18 quant-ph
Engineering the spectral profile of photon pairs by using multi-stage nonlinear interferometers
利用N阶非线性干涉仪（NLI）中光子对的量子干涉，可以将联合谱函数的轮廓修改为岛状。我们做了两个系列的实验。一种是脉冲泵浦NLI中所有非线性光纤的长度相同，另一种是N根非线性光纤的长度不同。我们不仅演示了谱函数的模式随级数N的变化，而且还描述了岛峰的相对强度随级数N的变化。结果与文献[1]中的理论预测一致，表明N根非线性光纤服从二项分布的NLI能提供较好的有源滤波功能。我们的研究表明，多级NLI的有源滤波效应是一个有用的工具，有效地工程的可因子化的双光子态-一个理想的资源，量子信息处理。
2020-10-14 quant-ph
Metrological Advantages in Seeded and Lossy Nonlinear Interferometers
本文通过解析计算有损非线性干涉仪在相干态种子注入下的量子费舍尔信息，并基于穿过样品的光子数归一化，揭示了量子优势存在的内部损耗阈值及种子注入与压缩对损耗鲁棒性的优化条件。
2025-01-30 quant-ph
Quantum interferometer combining squeezing and parametric amplification
高精度干涉仪是精密计量的基础，而量子噪声限制了干涉仪的最终灵敏度。在这里，我们提出并实验证明了一个紧凑的量子干涉仪，包括两个光学参量放大器和压缩态内产生的干涉仪直接用于相位传感量子态。通过压缩散粒噪声和放大相位敏感强度，确定性地实现了超过标准量子极限的$4.86\pm 0.24$ dB的灵敏度提高，并在相同的相位敏感强度下获得了比现有干涉仪更小的最小可探测相位。这种干涉系统在各种物理量微小变化的测量中具有显著的潜在应用。
2020-05-05 quant-ph
Phase sensitivity approaching quantum Cramer-Rao bound in a modified SU(1,1) interferometer
SU（1，1）干涉仪由于采用了非线性元件，在相位灵敏度方面优于被动干涉仪。然而，SU（1，1）干涉仪不能充分利用携带相位信息的光子，因为第二非线性元件湮灭了内部的一些光子。在这里，我们专注于提高相位灵敏度，并提出了一个新的协议的基础上修改的SU（1，1）干涉仪，其中第二非线性元件被取代的分束器。我们利用两个相干态作为输入，在输出端实现平衡零差测量。我们的分析表明，我们提出的协议可以实现子拍摄噪声限制的相位灵敏度，并对光子损失和背景噪声是强大的。我们的工作对于利用SU（1，1）干涉仪进行实际的量子精密测量具有重要意义。
2020-12-08 quant-ph
Bright squeezed vacuum in a nonlinear interferometer: frequency/temporal Schmidt-mode description
明亮压缩真空（BSV）是一种可以通过高增益参量下转换产生的高度多模非经典宏观光态，对它的光谱特性的控制对于许多应用都是至关重要的。特别是，在最近的几个实验中产生的BSV的强烈泵浦SU（1，1）干涉仪，以实现相位超灵敏度，执行宽带零差检测，或定制的频谱的压缩光。在这项工作中，我们提出了一种分析方法的理论描述的BSV在频域的基础上的布洛赫弥赛亚减少和施密特模式的形式主义。作为一种特殊情况，我们考虑强泵浦SU（1，1）干涉仪。我们表明，在其输出的辐射的不同时刻取决于相位，色散和参数增益在一个非平凡的方式，从而提供额外的见解的能力的非线性干涉仪。特别地，当参数增益增加时，频谱发生显著变化。
2018-02-06 quant-ph
The phase sensitivity of a fully quantum three-mode nonlinear interferometer
我们研究了由两个连续的参量放大器组成的非线性干涉仪，其中所有三个光场（泵浦，信号和空闲）被量子力学处理，允许泵浦耗尽和其他量子现象。在末级放大器中的所有三个场的相互作用导致干涉图案，我们从中提取相位不确定性。我们发现，相位不确定性振荡周围的饱和度，随着输入泵浦光子的平均数$N$的增加而减少。对于最佳的相互作用强度，我们还发现了一个相位不确定性低于散粒噪声水平，并获得海森堡标度$1/N$。这与参数近似中的常规处理相反，在参数近似中，海森堡缩放被观察为干涉仪内部的下转换光子的数量的函数。
2018-08-18 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
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
A naturally stable Sagnac-Michelson nonlinear interferometer
干涉仪通过将相位变化转换为强度变化来测量各种各样的动态过程。非线性干涉仪，利用非线性介质代替分束器，承诺在追求达到最终的灵敏度极限的实质性改善。在这里，我们展示了一种新的非线性干涉仪，利用一个单一的参量放大器模式混合-概念上，一个非线性版本的传统迈克耳孙干涉仪与它的手臂塌缩在一起。我们观察到高达99.9\%的干扰可见度，并找到证据的基础上相敏增益的噪声降低。我们的配置比以前的演示使用更少的组件，不需要主动稳定，为实际的非线性干涉传感器提供新的功能。
2016-11-01 physics.optics quant-ph
Two-parameter estimation via photon subtraction operation within a feedback-assisted interferometer
本文研究在反馈辅助干涉仪中引入多光子扣除操作以提升单参数和双参数估计精度，发现存在最优反馈强度，并证明增加模内关联、降低模间关联可进一步提高估计精度。
2025-06-06 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
Nonclassical states of light in a nonlinear Michelson interferometer
非线性量子精密测量方案可以导致比海森堡有限标度更快的测量不确定度。我们研究了嵌入克尔介质中的迈克耳孙干涉仪[Luis和Rivas，Phys.Rev.A92，022104（2015）]，其导致与其两个臂的长度的相对变化相对应的非线性强度相关相移。给出了最小可达测量不确定度的量子克拉美-罗界，并研究了实际中使该界饱和的要求。讨论了干涉仪输入光态的选择和输出端的读出策略。理想的，非经典状态的光，必须用来饱和的约束被发现是非常容易受到光子损失噪声。我们确定最佳状态在每个噪声水平，既有弹性的噪声和能够提供增强的灵敏度，并讨论实际实现的干涉测量方案使用这样的状态。
2021-12-06 quant-ph
Zeptometer displacement sensing using a superconducting nonlinear interferometer
我们提出了一种在微波频率下工作的超导非线性干涉仪的设计，它允许测量光学非线性η，其精度优于Heisenberg类极限，δη类似于R^{-3/2}，其中R是资源的量化。通过将非线性光学元件设计成具有物理运动部件，我们能够使用超导非线性干涉仪来测量运动部件的物理位移r1，空间精度为δ（rt）在10^{-21}m/Hz的数量级
2011-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced nonlinear interferometry via seeding
我们分析了一个非线性干涉仪，也被称为SU（1，1）干涉仪，在存在内部损失和低效的检测器。为了克服这些限制，我们考虑播种的干涉仪的输入模式之一，无论是一个数态或相干态的效果。我们推导出的干涉可见度，对比度，相位灵敏度，和信噪比的解析表达式，并显示出显着的增强，在所有这些数量作为播种光子数的函数。例如，我们预测，即使在大量的损失和非常低效的检测器的存在下，我们可以实现相同的量子限制的相位灵敏度的非种子的非线性干涉仪的种子与几十个光子。此外，当干涉仪在低增益制度下工作时，我们没有观察到数量或相干播种状态之间的差异，这使得用衰减激光播种成为可能。我们的研究结果扩展了在现实实验条件下量子成像，计量学和光谱学领域的非线性干涉测量能力。
2022-09-26 quant-ph
Holevo Cramér-Rao bound for multi-parameter estimation in nonlinear interferometers
该研究针对非线性干涉仪纯高斯态多参数估计问题，推导了双模位移估计的HCRB，对比发现其与双零差测量结果一致且比SLD-CRB更紧，并给出相空间直观分析。
2025-02-05 quant-ph
Precision phase measurement in Mach-Zehnder interferometer with three-photon by using a weak coherent and a squeezed vacuum state
本文研究弱相干态与压缩真空态注入马赫-曾德尔干涉仪的三光子相位测量，通过优化相干振幅与压缩参数之比，使相位灵敏度达到海森堡极限。
2023-09-17 physics.optics quant-ph
Heisenberg-limited Sagnac Interferometer with Multi-particle States
Sagnac干涉法已广泛应用于旋转频率的测量。在传统的单粒子Sagnac干涉术的基础上，我们提出了一种基于多粒子纠缠态的原子Sagnac干涉术。在我们的方案中，纠缠的两态玻色原子系综在一个环中由一个依赖于状态的旋转势移动，然后在一个特定的时间后，由依赖于状态的旋转势确定的拉姆齐脉冲重组干涉。如果初始内自由度纠缠，最终的旋转灵敏度可以提高到海森堡极限。通过实施宇称测量，最终的测量精度可以达到饱和，达到的测量精度接近海森堡极限。我们的研究结果为利用多体量子纠缠进行旋转传感的精密计量提供了一条很有前途的途径。
2016-11-01 quant-ph
Quantum precision limits of displacement noise free interferometers
本文推导一般位移噪声自由干涉仪的量子精度极限，提出三角形腔DFI方案，并证明其通过噪声抑制和压缩增益提升测量精度。
2024-01-13 gr-qc quant-ph
Optimal squeezing for high-precision atom interferometers
本文证明压缩是超冷原子干涉仪的关键资源，并展示定制压缩态可克服原子相互作用导致的精度限制，应用于引力波探测等场景。
2023-11-17 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas gr-qc
Phase estimation for an SU(1,1) interferometer in the presence of phase diffusion and photon losses
本文从理论上研究了在考虑噪声影响的情况下，具有两臂相移的SU（1，1）干涉仪的量子费舍尔信息（QFI）。通过对净化过程的分析，提出了一种考虑相扩散效应的广义相变换。在此基础上，导出了同时考虑相位扩散和光子损失影响时的QFI解析表达式和量子精度的界。为了克服标准量子极限和噪声对相位估计精度的影响，给出了退相干系数随总平均光子数变化的上界。
2018-06-13 quant-ph
Enhancing Phase Estimation in a Hybrid Interferometer via Kerr Nonlinearity and Photon Subtraction
Jiangxi Normal University（江西师范大学）；Department of Physics, Jiangxi Normal University Science and Technology College（江西师范大学科学技术学院物理系）；School of Electronic and Information Engineering, Nanchang Institute of Technology（南昌工学院电子与信息工程学院）
本文提出了一种高精度相位估计方案，通过结合Kerr非线性相位移器和多光子子traction操作，实现了超越标准量子极限和常规海森堡标度的相位灵敏度，接近超海森堡标度。
2026-05-20 quant-ph
Accurate and precise characterization of linear optical interferometers
我们结合单光子和双光子干涉程序，以准确和精确地表征任何多端口线性光学干涉仪。通过估计和校正由于时空和偏振模式失配而产生的系统误差来实现精度。通过将实验符合数据拟合到用实测源谱模拟的曲线上，提高了准确度和精度。我们采用自举统计来量化所得到的精度。一个散射的方法被设计成减少所需的实验时间来表征干涉仪。数值模拟验证了我们的表征过程的有效性。
2016-03-02 quant-ph
Generating two-mode squeezing with multimode measurement-induced nonlinearity
利用数值模拟和解析结果对双模干涉仪中的测量诱导非经典效应进行了理论研究。我们证明了对于某些参数，在干涉仪内的测量导致双模压缩的发生。结果强烈依赖于检测概率，干涉仪内的相位，和输入状态的选择。得到了实现最大压缩的合适参数。我们分析了损失的影响，并确认预测的效果是在目前的实验技术范围内。
2020-09-22 quant-ph
Nonlinear interferometer for tailoring the frequency spectrum of bright squeezed vacuum
我们提出了一种在非线性干涉仪中产生明亮压缩真空的方法，该干涉仪由两个被色散介质隔开的下转换非线性晶体组成，用于剪裁明亮压缩真空的频谱。由于高阶施密特模式的更快色散扩展，输出处的辐射的光谱宽度随着色散介质的长度增加而减小。初步结果显示30%的光谱窄化。
2015-03-11 physics.optics quant-ph
Robust quantum enhanced phase estimation in a multimode interferometer
通过利用超冷原子在多模干涉仪中的相关特性，我们展示了如何实现量子增强的测量精度，同时对粒子损失具有很强的鲁棒性。虽然增强测量精度的潜力对于双模方案中的甚至中等损耗都是有限的，但多模方案可以更鲁棒。一种用于感测非相互作用费米子原子的旋转运动的环形干涉仪可以实现$1/(N\sqrtη)$的不确定度标度，其中$N$粒子在损失后具有剩余部分$η$，这削弱了双模干涉仪的散粒噪声限制。第二个方案与强相互作用玻色子实现了可比的测量精度和提高读出。
2012-03-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal phase measurements with bright and vacuum-seeded SU(1,1) interferometers
SU（1，1）干涉仪可以看作是一种马赫-曾德尔干涉仪，其线性分束器被参量非线性光学过程所取代。我们考虑的情况下，明亮的和真空种子SU（1，1）干涉仪使用强度或零差探测器。提出了一种简化的截断方案，该方案只包含一个非线性相互作用，不仅优于传统的亮度检测方法，而且可以使量子费舍尔信息所设定的相位灵敏度界限饱和。我们还表明，截断方案实现了亚散粒噪声相位灵敏度在真空播种的情况下，尽管相位传感光束没有明确的相位。
2017-04-13 quant-ph
Digital atom interferometer with single particle control on a discretized spacetime geometry
工程量子粒子系统，如量子模拟器和量子元胞自动机，依赖于在单粒子水平上对量子路径的完全相干控制。在这里，我们提出了一个原子干涉仪与单囚禁原子，其中单粒子波包的控制通过自旋相关的潜力。该干涉仪是从一系列的离散操作的基础上，一组基本的积木，它允许组成任意干涉仪的几何形状在一个数字的方式。我们使用这种模块化设计一个时空模拟著名的自旋回波技术，产生深入了解退相干机制。我们还证明了介观离域的单原子与“分离本地化”的比例超过500，这表明他们的利用超出量子逻辑应用的纳米分辨率量子探针在精密测量，能够测量电势梯度与精度$5\times 10^{-4}$在重力加速度$g$的单位。
2014-04-15 quant-ph
Simultaneous quantum estimation of phase and indistinguishability in a two photon interferometer
随着近年来量子技术的快速发展，对高灵敏度测量技术的需求已成为关键问题。特别地，基于光的量子态的光学传感器已被证明是用于高精度干涉测量的最佳资源。然而，它们的性能可能会受到噪声或缺陷的严重影响。在这项工作中，我们得到的量子费舍尔信息矩阵相关联的同时估计的干涉相位和不变性特征的探测状态组成的一个偶数的光子。我们发现，在一个单一的设置，并执行一个实验的基础上，一对光子与未知程度的不可分割性进入一个双端口干涉仪的最佳测量达到最终的精度为两个参数。
2023-03-27 quant-ph
Nonlinear Interference in Crystal Superlattices
具有相关光子的非线性干涉仪通过提高其性能和可负担性而有望推进光学表征和计量技术。非线性干涉仪提供亚散粒噪声相位灵敏度，并能够使用廉价高效的组件在具有检测挑战性的区域进行测量。通过使用多个非线性元件或晶体超晶格，可以显著增强由测量干涉条纹的小偏移的能力定义的这种干涉仪的灵敏度。然而，到目前为止，只有不超过两个非线性元件的实验已经实现，从而阻碍了非线性干涉仪的潜力。在这里，我们建立了一个高稳定性和多功能配置的非线性干涉仪与多达五个非线性元件。我们研究了超晶格的不同配置中的干涉图案的修改，并进行了具有增强灵敏度的概念验证气体传感实验。我们的方法提供了一个可行的路径，更广泛地采用非线性干涉仪与相关的光子成像，干涉测量和光谱。
2019-10-23 physics.optics quant-ph
Phase sensing beyond the standard quantum limit with a truncated SU(1,1) interferometer
SU（1，1）干涉仪取代了具有非线性相互作用的Mach-Zehnder干涉仪中的分束器，并在低光功率的应用中提供了实现高相位灵敏度的潜力。我们提出了一种新的变化，其中的第二个非线性相互作用被替换为平衡零差检测。相位敏感量子态是在Rb蒸气中通过种子四波混频产生的双模压缩态。作为工作点函数的测量表明，即使有$\approx35~\%$损耗，该器件也可以超过标准量子极限4 dB。
2016-10-21 quant-ph
Geometric phase amplification in a clock interferometer for enhanced metrology
本文提出利用时钟干涉仪在临界工作点附近通过几何相位放大实现信噪比增益，实验测得8.8分贝精度增强，并有望在更高原子通量下达到数十分贝，为基础物理探测和高性能传感提供新途径。
2024-05-16 quant-ph
Quantum optical coherence: From linear to nonlinear interferometers
干涉仪提供了一种高灵敏度的手段来研究和利用光在计量应用中的相干特性。然而，干涉仪有各种形式，并利用内部光学状态的不同特性。在本文中，我们介绍了一个分类方案，其特征的基础上所涉及的非线性元件的数量的任何干涉仪，通过研究它们对单光子和光子对状态的影响。具体的干涉仪从这些更一般的类的几个例子进行了讨论，并描述了预期的单光子和单光子对输入状态的一阶和二阶相干测量的理论进行了总结和比较。这些理论预测，然后在一个创新的实验装置，是很容易能够实现之间的切换，只有一个或两个非线性元件组成的干涉仪进行测试。在这两种配置中测量所得到的单打和符合率，结果被认为是很好地符合所提出的理论。相干性的测量结果与所提出的分类方案相关联，表明我们的实验设计可以用于深入了解包含不同非线性程度的各种干涉仪设置的特性。
2021-10-22 physics.optics quant-ph
A nonlinear Ramsey interferometer operating beyond the Heisenberg limit
我们表明，动态演化的双模玻色-爱因斯坦凝聚体（TBEC）与绝热，随时间变化的拉曼耦合映射到一个非线性的拉姆齐干涉仪，其中包括一个非线性介质。假设TBEC为一个真实的量子态，即SU（2）相干自旋态，我们发现"路径差“相移的测量不确定度为标准量子极限（1/N^{1/2}），其中N为原子数，而原子间散射强度的测量不确定度为1/N^{7/5}，克服了海森堡1/N的极限。
2007-09-24 cond-mat.other quant-ph
Spectral-domain optical coherence tomography based on nonlinear interferometers
光学相干断层扫描（OCT）是1991年引入的3D成像技术[Science 254，1178（1991）; Applied Optics 31，919（1992）]。自2018年以来，人们对基于使用所谓的非线性干涉仪（包含光学参量放大器的干涉仪）的新型OCT方案越来越感兴趣。其中一些OCT方案基于诱导相干的想法[Physical Review A 97，023824（2018）]，而另一些则利用SU（1，1）干涉仪[Quantum Science and Technology 3 025008（2018）]。在标准OCT和这些新OCT方案中测量的输出信号之间有什么区别和相似之处？基于诱导相干性和SU（1，1）干涉仪的OCT方案之间是否有任何差异？与传统OCT方案相比，差异可以揭示基于非线性干涉仪的OCT的潜在优势。与传统OCT方案相关的大量研究和技术的相似性可能使基于非线性干涉仪的方案受益。在所有情况下，我们将考虑通过测量输出信号光谱（光谱或傅立叶域OCT）获得样品光学切片的方案，因为它在速度和灵敏度方面比其对应的时域OCT表现出更好的性能。
2021-08-12 physics.optics quant-ph
Deterministic entangling gates with nonlinear quantum photonic interferometers
针对线性光子量子计算的概率性局限，本文提出利用弱非线性干涉元件串联构造通用单、双量子比特门，理论上可实现保真度接近100%的确定性纠缠门。
2023-06-08 quant-ph
GHz configurable photon pair generation from a silicon nonlinear interferometer
本文提出在硅波导非线性干涉仪中利用载流子耗尽型调制器实现1 GHz光子对产生调制，避免寄生损耗并降低功耗，为高速可编程非线性波导网络提供基础组件。
2023-05-25 physics.optics quant-ph
Quantum enhanced joint measurement of multiple non-commuting observables with SU(1,1) interferometer
量子力学中的海森堡测不准关系对非对易观测量的测量精度设置了限制，使我们无法同时对它们进行精确测量。然而，在某些应用中，信息被嵌入在两个或多个非对易观测量中。另一方面，量子纠缠使我们能够通过Einstein-Podolsky-Rosen关联来推断两个共轭观测量，其精度优于海森堡测不准关系所允许的精度。利用新研制的SU（1，1）干涉仪，实现了对光场多个非对易观测量中编码的信息进行联合测量的方案，同时对所有测量量的信噪比比标准量子极限提高了约20%。该方案可推广到任意数目不可对易观测量信息的联合测量。
2017-12-14 quant-ph
Protection of noise squeezing in a quantum interferometer with optimal resource allocation
干涉仪对于精确测量至关重要，包括引力波、激光测距、雷达和成像。相位灵敏度是一个重要的参数，利用量子态可以对相位灵敏度进行量子增强以突破标准量子极限。然而，量子态是高度脆弱的，并且随着损耗而迅速退化。我们设计并演示了一个量子干涉仪，它利用一个分束比可变的分束器来保护量子资源免受环境影响。最佳相位灵敏度可以达到系统的量子Cramér-Rao界。这种量子干涉仪可以大大降低量子测量中对量子源的要求。理论上，在66.6%的损失率下，灵敏度可以使用仅6.0 dB的压缩量子资源与电流干涉仪而不是24 dB的压缩量子资源与传统的压缩真空注入马赫-曾德尔干涉仪来打破SQL。在实验中，当使用2.0 dB压缩真空态时，通过优化第一分束比，当损耗率从0%变化到90%时，灵敏度的增强仍然保持在~1.6 dB，表明在实际应用中，量子资源在损耗存在的情况下得到了很好的保护。这种策略可以为在有损环境下的量子信息处理和量子精确测量提供一种保持量子优势的方法。
2023-02-21 quant-ph
A broadband fiber-optic nonlinear interferometer
介绍了一种基于高非线性光纤四波混频的全光纤非线性干涉仪。我们的配置实现了相位敏感干涉，在554 GHz的宽光学波段上具有97%的峰值可见度和>90%的可见度。通过比较输出噪声功率的散粒噪声水平，我们确认在暗干涉条纹的噪声消除，所需的量子增强的灵敏度。该装置将非线性干涉测量技术扩展到高非线性光纤的重要平台，可以应用于各种光纤传感器。
2018-08-15 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Improving the precision of weak-value-amplification with two cascaded Michelson interferometers based on Vernier-effect
提出了一种基于游标效应的改进型弱值放大镜测速技术。利用两台级联的迈克耳孙干涉仪，实现了灵敏度的提高和信噪比的提高。这两种干涉仪由相似的光学结构组成。一个具有固定反射镜的干涉仪充当游标尺的固定部分，而另一个具有移动反射镜的干涉仪充当游标尺的滑动部分以用于速度感测。在一定的增强因子下，级联干涉仪的包络移动远大于单个干涉仪，这与两个干涉仪之间的自由空间距离差有关。此外，我们计算了${\rm SNR}$的基础上的Fisher信息的MWVA技术和传统的弱值放大（TMVA）技术。结果表明，在我们的时间测量窗口范围内，采用MWVA技术的${\rm SNR}$大于采用TWVA技术的${\rm SNR}$。我们的数值分析证明，我们的MWVA技术是更有效的TWVA技术。并且利用游标效应的原理，进一步提高MWVA技术测量其他量的灵敏度和${\rm SNR}$，具有实用性和方便性。
2021-07-30 physics.optics quant-ph
Enhanced atom interferometer readout through the application of phase shear
提出了一种测量原子干涉仪Single Shot单次激发相位和对比度的方法。在原子系综上施加相位剪切，在每个输出端口产生空间变化的条纹图案，可以直接成像。这种方法是广泛相关的原子干涉精密测量，我们证明在10米Rb-87原子喷泉通过实施原子干涉陀螺罗盘与10毫度精度。
2013-05-14 physics.atom-ph quant-ph
Multi-ion Mach-Zehnder interferometer with artificial nonlinear interactions
我们展示了如何实现一个马赫-曾德尔干涉的基础上，一串被困离子与人工非线性相互作用。通过对离子两个内态之间耦合强度的纵向扫掠，实现了光束的分裂/复合。基于现有的囚禁离子操纵技术，我们讨论了我们的方案的实验可行性，并分析了一些不希望在现实的实验环境中的不确定性。
2012-05-03 physics.atom-ph quant-ph
Complementarity relationship between coherence and path distinguishability in an interferometer based on induced coherence
本文在基于感应相干性的干涉仪中，推导了光子间一阶相干性与起源晶体区分信息之间的互补关系，并验证其适用于任意光子通量率，且实验证实了该关系。
2024-07-20 quant-ph
Interference fringes in a nonlinear Michelson interferometer based on spontaneous parametric down-conversion
量子非线性干涉仪（QNI）可以通过检测可见光子来测量样品的红外物理量。系统地研究了基于二阶非线性晶体自发参量下转换的迈克尔逊量子干涉仪。提出了QNI的简化理论模型。从理论和实验上证明了QNI的干涉可见度、相干长度、等倾干涉和等厚干涉。作为QNI的应用实例，利用等倾干涉和等厚干涉测量了BBO晶体的折射率和两个表面之间的角度。
2021-09-17 physics.optics quant-ph
Quantum Vacuum Nonlinearities in Laser Interferometers
Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文提出用驻波激光干涉仪对真空中光子-光子相互作用进行全光学测试，其灵敏度随腔内循环功率非线性提升，该实验可用于探测超出粒子物理标准模型的量子场性质。
2026-09-04 hep-ph quant-ph
Simple atom interferometer in a double-well potential
本文详细研究了在双势阱中实现的原子干涉仪。我们假设干涉相位是在阱之间存在相干隧穿的情况下压印的。我们计算的估计灵敏度的最终界限，并显示它们如何与马赫-曾德尔干涉仪的精度。这里提出的干涉仪允许亚散粒噪声灵敏度时，与减少的相对布居不平衡或相对相位的自旋压缩态馈给。我们还计算了从人口不平衡的估计精度，并表明它克服了散粒噪声水平时，纠缠压缩态的输入。
2014-07-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermodynamic sensing of quantum nonlinear noise correlations
本研究提出耦合机械振荡器的非线性双模干涉仪量子噪声传感方案，通过监测机械振荡器感知输出场作功容量以揭示量子非线性关联，可替代量子多端口干涉测量的层析成像方法，助力多模量子非线性规范场的模拟与控制。
2024-08-13 quant-ph
