Force sensing in hybrid Bose-Einstein condensate optomechanics based on parametric amplification
本文提出了一种力传感器的方案，它由一个含有相互作用的雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的混合光机械腔构成，其中BEC原子的\textit{s}波散射频率以及腔运动端镜（机械振子）的弹簧系数都是参数调制的。结果表明，在红失谐区和所谓的阻抗匹配条件下，系统对输入信号的机械响应大大增强，导致微弱输入信号的放大，而附加的测量噪声（反作用噪声）可以被抑制并降低到标准量子极限（SQL）以下。以这种方式，这样的混合系统作为超灵敏力传感器操作，其可以放大输入信号并且同时通过控制调制的幅度和系统协同性来抑制所添加的噪声。与光机械谐振腔相比，机械调制和原子调制的非线性混合系统的优点是信号放大率的提高和放大带宽的扩展。
2019-07-18 quant-ph
Cascaded Weak Measurements Amplification of Ultra-small Phases
我们在前期工作中提出了基于弱测量的超小相位放大方法。由于技术上的不完善，在实际应用中放大的能力往往受到限制。本文引入级联弱测量放大的概念，进一步提高了弱测量放大的能力。导出了弱测量放大级联数的计算公式。本文提出的方法可用于高精度测量，引力波探测。
2017-09-05 gr-qc quant-ph
Amplification of Nonlocal Effects in Nonlinear Quantum Mechanics by Extreme Localization
由于非线性量子力学与量子同态群的联系，它在量子几何中扮演着重要的角色。Doebner-Goldin非线性效应（源于类同态群的表示）放大了极端局域化下的非局域信号效应，这表明即使在低能量下被极大地抑制，这种效应在普朗克尺度下也可能是显著的。这为普朗克尺度物理学提供了新的视角。
2005-03-16 quant-ph
Noiseless Loss Suppression for Entanglement Distribution
本文将无噪声放大与衰减配对方案从量子态直传扩展到纠缠分发，证明在纯损耗信道前后正确组合两种技术可恢复 TMSV、NOON、W 和 GHZ 态，并发现 W 态和 NOON 态无需无噪声衰减即可抑制损耗，从而揭示 GHZ 与 W 态纠缠的操作性差异。
2025-05-06 quant-ph
Quantum sensors based on weak-value amplification cannot overcome decoherence
与仅采用经典原理的传感器相比，专门利用量子现象（如纠缠）的传感器可以实现更优越的性能。最近，一种基于后选择的，弱执行的测量技术已经出现作为一种方法，克服技术噪声的检测和估计的小的相互作用参数，特别是在光学系统。至于哪些其他类型的噪音可以被消除，这个问题仍然悬而未决。我们在这里分析的效果是否可以克服退相干在一个典型的场传感的情况下。对一个强大的，直接的战略，我们得出结论，没有优势是可以实现的，即使是少量的退相干证明是灾难性的弱值放大技术。
2013-01-17 quant-ph
Enhanced Sensing by Geometric Tuning of YIG Spheres: Noise Reduction, Signal Amplification and Directional Magnetic Field Detection
利用YIG椭球几何调谐产生内在压缩机制，实现方向性弱磁场传感，抑制噪声并增强信号，无需复杂设置，适用于复杂环境高精度检测。
2025-09-11 quant-ph
Weak value amplification is suboptimal for estimation and detection
我们表明，使用统计严格的参数，弱值放大（WVA）的技术并不优于标准的统计技术的单参数估计和信号检测的任务。具体来说，我们证明后选择，必要的成分WVA，估计精度降低，而且，安排非常大的弱值是一个次优策略。在这样做时，我们明确地提供了最优估计，这反过来又允许我们确定最优实验安排是其中所有结果都具有相等的弱值（尽可能小）并且仪表的初始状态是可观察系统的平方的最大特征值。最后，我们给出了精确的定量条件时，弱测量（测量没有后选择或过大的弱值）可以减轻估计中的非特征化技术噪声的影响。
2014-01-22 quant-ph
Weak value amplification: a view from quantum estimation theory that highlights what it is and what isn't
弱值放大（WVA）是一个广泛用于无数应用的概念，其目的是呈现感兴趣的变量的可测量的微小变化。尽管如此，关于其真实性质以及是否真的需要实现高灵敏度的争论仍在进行中。在这里，我们的目标是解决这个难题，使用量子估计理论的一些基本概念，强调使用WVA概念可以提供什么，它不能提供什么。虽然WVA不能用于超出由于考虑量子态的全部性质而产生的一些基本灵敏度限制，但是WVA可以增强实际检测方案的灵敏度，该实际检测方案受到除了所涉及的态的量子性质之外的许多其他事物（即，技术噪声）的限制。重要的是，它可以以简单易行的方式做到这一点。
2015-08-12 quant-ph
Robust Device Independent Randomness Amplification
在随机性放大中，稍微随机的源用于产生改进的随机源。也许令人惊讶的是，一个单一的随机性来源根本不能被经典地放大。然而，如果我们把量子力学所允许的相关性看作是一种额外的资源，情况就不同了。在这里，我们提出了一个协议，放大Santha-Vazirani源任意接近确定性完全随机源。该协议是独立于设备的，仅取决于所观察到的设备的统计数据和不同设备之间的无信令原理的有效性。它在两个方面改进了先前已知的协议。首先，该协议是容忍噪声，使即使是嘈杂的量子力学系统产生良好的设备的协议。其次，它更简单，基于违反四方贝尔不等式和XOR作为散列函数。作为一种技术工具，我们证明了一个新的de Finetti定理的子系统是从Santha-Vazirani源。
2013-08-21 quant-ph
Weak value amplification via second-order correlated technique
我们提出了一个新的框架相结合的弱测量和二阶相关技术。理论分析表明，二阶关联系统也可以实现WVA实验。然后，我们建立了二维二阶相关函数模式，以实现更高的放大因子，并讨论了信噪比的影响。通过我们的建议可以获得几个优点。例如，不需要具有高分辨率的检测器。此外，低饱和强度的探测器可用于WVA设置。最后，第一类技术噪音可以得到有效抑制。
2015-10-27 physics.optics quant-ph
Enhanced on-chip frequency measurement using weak value amplification
提出了一种利用多模干涉仪进行弱值放大来精确测量光频的集成设计。该技术涉及向系统引入弱扰动，然后以这样的方式后选择数据，即信号被放大而不放大技术噪声，如先前在自由空间设置中所示。我们展示了具有两个带隙的布拉格光栅的优点，以获得同时，稳定的高传输和高色散。我们对干涉仪进行了数值建模，以证明放大效应。该设备被证明具有优势，在自由空间的实施和其他方法测量光频率的芯片上，如集成马赫-曾德尔干涉仪。
2021-03-29 physics.optics quant-ph
Can Anomalous Amplification be Attained Without Postselection?
我们提出了一种参数估计技术的基础上进行联合测量的弱相互作用远离弱值放大近似。两个探测器被用来收集两个弱纠缠自由度之间的相关性的完整统计。在不需要后选择的情况下，该协议类似于一个类似于弱值的响应的异常放大。在两个检测器的差信号中引起放大，从而允许对不同的技术噪声源具有鲁棒性，并且另外提供用于精确计量的平衡信号的优点。收集关于感兴趣的参数的所有Fisher信息，并且相位控制扩增响应。我们通过测量线偏振激光脉冲中的偏振旋转实验证明了所提出的技术。当与传统的连续波平衡检测技术相比时，分裂检测器的有效灵敏度和精度增加。
2016-02-27 physics.optics quant-ph
Postselected amplification applied to Mach-Zehnder-interferometer for phase shift measurement of optical coherent states
提出一种基于后选择放大的马赫-曾德尔干涉仪方案，用于光学相干态相移测量，在AAV极限下与弱值放大一致，超出极限时性能不同，并通过正交测量提取放大相移及分析误差影响。
2024-11-25 quant-ph
Suppressing laser phase noise in an optomechanical system
提出了一种在不增加光机械单光子耦合强度的情况下抑制激光相位噪声的方案。在该方案中，由克尔非线性和杜芬非线性产生的参量放大项分别抑制了激光相位噪声和增强了有效的光机耦合。有趣的是，降低激光相位噪声导致增加的热噪声，这是抑制宽带压缩真空环境。为了体现该方案的优越性，我们以量子存储和稳态光机纠缠为例进行了数值模拟，相应的数值结果表明，激光相位噪声得到了极大的抑制。我们的方法可以为研究其他量子现象铺平道路。
2021-07-08 quant-ph
Non-Orthogonal Amplitude Amplification for Hybrid CV-DV Quantum Processors
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出非正交振幅放大方法用于混合CV-DV量子处理器，通过压缩辅助态和HQSP滤波器提升保真度，在小初始振幅下优于RUS方法。
2026-11-06 quant-ph
Infinite Randomness Expansion and Amplification with a Constant Number of Devices
我们提出了一个设备无关的随机性扩展协议，只涉及一个常数数量的非信令量子设备，实现\emph{infinite expansion}：从统一的私有随机性的$m$位开始，该协议可以产生无限数量的认证随机性，即$\exp(-Ω(m^{1/3}))$ -接近均匀和安全的量子对手。依赖于输入大小的唯一参数是协议的可靠性和输出的安全性（在$m$中两者都是逆指数）。这解决了随机性扩展和设备独立性领域长期存在的问题。我们的协议的分析涉及克服\emph{adaptive}设备无关协议的研究中的基本挑战。我们的主要技术贡献是设计和分析的设备无关的协议是\emph{Input Secure}，也就是说，他们的输出是保证对量子窃听者，\emph{even if the input randomness was generated by that same eavesdropper}是安全的！输入安全性的概念可能对其他领域（例如与设备无关的量子密钥分发）具有独立的兴趣。
2014-04-01 quant-ph
On Nonlinear Amplification: Improved Quantum Limits for Photon Counting
我们发现，单光子的检测不受玻色子模振幅的量子线性放大的基本限制，即使一个光电探测器放大一个少光子输入信号的宏观输出信号。替代限制推导出\emph{nonlinear}光子数放大计划与乐观的影响单光子探测。提出了四种保持变换的变换：一种理想化的（最优的）和三种更现实的（低于最优的）。我们的描述清楚地表明，非线性放大通常在与输入光子的频率$ω$不同的频率$ω'$下发生。这可以被利用来抑制热噪声，甚至进一步达到由放大到单个玻色子模式所施加的基本限制。一个非常符合我们描述的实际例子是电子货架。
2019-05-22 physics.optics quant-ph
Suppressing technical noises in weak measurement by entanglement
后选弱测量因其独特的放大小物理量的能力而引起了广泛的兴趣。然而，后选择效率低，以获得一个大的弱值，已成为一个很大的障碍，在实际应用中，它可能会浪费资源，并降低测量精度。在[Phys.Rev.Lett. 113，030401（2014）]，以通过使用纠缠使后选择的弱测量显著地更有效。这样的协议可以增加测量的Fisher信息，以近似饱和众所周知的海森堡极限。本文详细介绍了后选择弱测量的纠缠辅助协议，并研究了其对技术噪声的鲁棒性。我们专注于读取错误。读出误差会大大降低后选弱测量的性能，特别是当读出误差概率与后选概率相当时。我们表明，纠缠可以显着减少读出错误的两个主要不利影响：测量结果的不准确性，和费舍尔信息的损失。我们通过引入多数投票方案来扩展该协议，以进一步补偿读出错误。通过适当的阈值，几乎不会丢失Fisher信息。这些结果表明纠缠在保护后选择弱测量对读出错误的有效性。
2015-08-13 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
Large effects of boundaries on spin amplification in spin chains
研究了边界条件对自旋链中自旋放大的影响。我们表明，边界的动力学起着至关重要的作用：第一个和最后一个自旋之间的一个额外的耦合可以宏观上修改的物理行为相比，开放的链，即使在无限长的链的限制。我们表明，这种效果可以理解的“分叉”在希尔伯特空间，可以访问希尔伯特空间的不同部分与宏观上不同的物理性质的基函数，根据边界条件。在技术方面，我们介绍了半经典的方法，其精度随着链长的增加而增加，并允许我们分析证明在热力学极限的边界的影响。
2010-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum antireflection temporal coatings: quantum state frequency shifting and inhibited thermal noise amplification
我们研究了双颞涂层的量子光学响应，即，匹配抑制时间边界中的后向波的生成的时间层。我们的研究结果表明，量子时间涂层的特点是诱导的频率移动的量子态，同时保持所有的光子统计完整。因此，他们可能会在光子量子网络中找到快速量子频率偏移的应用。量子理论还提供了额外的洞察力，他们的经典模式的运作，澄清哪些数量是通过时间边界保存。最后，我们表明，量子时间的涂层允许快速的时间开关，而无需放大的热场。
2022-08-23 physics.optics quant-ph
Phase amplification in optical interferometry with weak measurement
提高干涉测量的相位分辨率对于各种物理量的高精度测量至关重要。系统相位误差在大多数实际光学干涉仪中占主导地位。在这里，我们提出并实验证明了一个弱测量方案，大大抑制相位不确定性的直接放大的相移在光学干涉测量。给定初始的超小相移之间的正交偏振态，我们观察到的相位放大效应的一个因素为388。我们的弱测量方案提供了一种实用的方法，以显着提高干涉相位分辨率，这是有利于精密测量应用。
2018-03-21 physics.optics quant-ph
Optomechanically controlled response amplification for enhanced quantum sensing
Joint Laboratory of Optics of Palacký University and Institute of Physics ASCR, Faculty of Science, Palacký University（帕拉茨基大学与捷克科学院物理研究所联合光学实验室，帕拉茨基大学理学院）
通过调节腔光机械系统至增强敏感区域，利用放大的动力学响应实现量子传感精度提升，量子Fisher信息随扰动减小呈发散标度。
2026-06-08 quant-ph
Grover search revisited; application to image pattern matching
Grover幅度放大算法是各种量子算法中的重要子程序，保证了查询复杂度的量子加速。然而，还没有提出实现该算法的原始激励应用，即，数据库搜索或更广泛地说，实际设置中的模式匹配，主要是由于有效地实现数据加载和幅度放大过程的技术困难。在本文中，我们提出了一个量子算法，近似执行整个Grover数据库搜索或模式匹配算法。其核心思想是在浅量子线路上使用最近提出的近似幅度编码方法，结合易于实现的反演测试操作，实现与查询数据具有相似性的投影量子态，然后进行与目标数据索引无关的幅度放大操作。我们提供了一个彻底的演示算法在图像模式匹配的问题。
2021-10-01 quant-ph
Quantum battery optimized by parametric amplification
College of Physics and Electronic Engineering, Northwest Normal University（西北师范大学物理与电子工程学院）；Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics（甘肃省量子物理基础学科研究中心）；Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Lanzhou Center for Theoretical Physics, and Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Lanzhou University（兰州大学理论物理省部共建教育部重点实验室、兰州理论物理中心）；Lanzhou University（兰州大学）
本文提出基于超导电路系统的量子电池优化方案，利用双光子驱动的LC谐振腔作为充电器，通过参数放大增强腔-量子比特耦合，实现高效率的能量传输与存储。
2026-05-14 quant-ph
Excess-noise suppression for a squeezed state propagating through random amplifying media via wave-front shaping
在通过随机放大介质传播后，压缩态通常表现出高于散粒噪声水平的过量噪声。由于大的噪声会显著降低信噪比，不利于精密测量。为了避免这个问题，我们提出了一个降噪方案，使用波前整形。结果表明，平均输出量子噪声可以有效地抑制，甚至超过散粒噪声的限制。放大强度的减小和输入压缩强度的增大都可以导致被抑制的平均量子噪声的减小。我们的研究结果不仅表明了随机放大介质输出量子噪声控制的可行性，而且在复杂环境下的量子信息处理，如量子成像、量子通信和量子密钥分发等方面具有潜在的应用前景。
2021-02-04 quant-ph
Noise suppression in inverse weak value based phase detection
我们研究了不同来源的技术噪声对基于逆弱值的精确相位测量的影响。我们发现，这种类型的测量是类似的鲁棒性的技术噪声在弱值制度的相关实验。特别是，这里考虑的测量是强大的加性高斯白噪声和角抖动噪声中常见的光学实验。此外，我们表明用于精密相位测量的相同技术可以用于光学频率测量的相同技术优势。
2017-07-11 physics.optics quant-ph
Enhancing tripartite photon-phonon-magnon entanglement by synergizing parametric amplifications
提出利用光学参量放大（OPA）和机械参量放大（MPA）的协同效应，在混合腔-磁子光机械系统中增强磁子、光子与声子间的三方纠缠，发现两者相长干涉可显著提升纠缠强度及对热噪声的鲁棒性。
2024-12-25 quant-ph
Practical No-Signalling proof Randomness Amplification using Hardy paradoxes and its experimental implementation
设备无关（DI）安全是量子密码的最佳形式，提供基于自然法则的信息理论安全。在其最高形式中，安全性是有保证的，只受到相对论的非超光速信号规则的限制。随机性放大的任务，从弱随机种子开始生成安全的完全均匀的比特，是密码学和基础的兴趣，对于生成密码学安全的随机数以及将深度连接到自由意志的存在是重要的。到目前为止，用于这一基本任务的DI无信号证明协议依赖于称为伪心灵感应游戏的非定域性的深奥证明，复杂的多方设置或高维量子系统，并且仍然无法实现实验实现。在本文中，我们构建了第一个实际相关的无信令证明DI协议的随机性放大的基础上，最简单的贝尔非局域性的证明，并说明他们在量子光学设置使用偏振光子的实验实现。从技术上讲，我们将这个问题与哈代悖论的广阔领域联系起来，如果没有哈代悖论，就不可能在最简单的贝尔非局域性场景中实现任意弱源的放大，该场景由两个二进制输入之间的两个选择组成。此外，我们确定了著名的Kochen-Specker定理的证明和哈代悖论，使我们能够构建哈代悖论与非零概率采取任何值在$(0,1]$之间的深刻联系。我们的方法使我们能够在实验的公平采样假设下，从最初的私人随机源$0.1$远离均匀的实验数据收集的$20$小时中实现高达$25$位的随机性。
2020-09-23 quant-ph
Weak-Value Amplification for Longitudinal Phase Measurements Approaching the Shot-Noise Limit Characterized by Allan Variance
School of Geophysics and Geomatics, China University of Geosciences（中国地质大学地球物理与信息科学学院）
本文通过Allan方差分析评估弱值放大在纵向相位测量中的性能，展示在短平均间隔下接近Shot-Noise极限的亚阿秒时间延迟测量，验证了弱值放大在噪声抑制方面的优势。
2026-02-19 quant-ph
Strong quadrature squeezing and quantum amplification in a coupled Bose-Einstein condensate- optomechanical cavity via coherent modulation
本文将具有可动端面镜的光机械腔视为含有相互作用的雪茄状玻色-爱森斯坦凝聚体的量子力学振子。假设MO和BEC都与腔场的辐射压力在红失谐和弱耦合区域相互作用，而BEC的两体原子碰撞频率和MO的机械弹簧系数是相干调制的。通过对散射矩阵的分析，我们发现三个子系统仅由于相干调制而产生依赖于频率的压缩。在很大程度上不同的协同性制度，连同强调制，机械模式的MO和Bogoliubov模式的BEC表现出正交压缩，可以超过所谓的3dB限制（高达75 dB），具有高鲁棒性的热噪声。令人惊讶的是，在这种情况下，通过控制系统和调制参数，可以实现非常高的压缩程度（高达16 dB）以及输出腔场的高纯度量子态。此外，子系统中压缩分量的互补正交分量可以同时获得强量子放大、附加噪声抑制和可控增益带宽。
2018-11-01 quant-ph
Weak interference in the high-signal regime
弱放大是一种信号增强技术，用于测量由于技术限制而无法确定的微小变化。它是基于一种特殊类型的相互作用的存在，这种相互作用耦合了系统的一个属性，即，偏振或哪个路径信息，具有单独的自由度，即，横向位置或频率。不幸的是，弱放大过程通常伴随着检测信号的严重损失，这限制了弱放大概念的适用性。然而，我们将在这里展示，由于弱测量概念本质上是一种干扰现象，因此应该可以使用干扰的程度来获得关于在更一般的情况下研究的物理系统的相关信息，其中信号没有严重耗尽（高信号状态）。这可以扩大可以应用弱测量概念的系统的范围。在这种情况下，通常可以称为弱干扰，弱值的想法不传达任何有用的信息。
2012-04-30 quant-ph
Error-Tolerant Amplification and Simulation of the Ultrastrong-Coupling Quantum Rabi Model
本文提出利用猫态量子比特的偏置噪声特性，通过增强反向旋转耦合实现超强耦合量子拉比模型的容错模拟，并抑制参数误差，应用于量子态复兴、对称性及配对猫码计算。
2024-07-21 quant-ph
Achieving metrological precision limits through post-selection
提出了后选择策略，目的是放大微弱信号，这可能有助于克服与高精度测量中的技术噪声相关的检测阈值。在这里，我们使用的光学设置实验探索两种不同的后选择协议的小参数的估计：弱值放大过程和替代方法，不提供放大，但尽管如此，被证明是更强大的参数估计的缘故。每种技术导致近似饱和的量子极限的估计精度，表示的Cramér-Rao界。对于这两种情况下，我们表明，信息的参数是联合获得的测量设备和后选择统计。
2016-06-10 quant-ph
In-situ amplification of spin echoes within a kinetic inductance parametric amplifier
针对Josephson结基器件不耐磁场导致脉冲ESR系统复杂的问题，提出将自旋系综耦合到耐磁场超导薄膜弱非线性谐振器，实现原位自旋信号放大与高灵敏度测量，可在常规ESR磁场条件下应用。
2022-12-06 quant-ph
Hyperpolarization-enabled cooperative molecular magnetic amplification
Helmholtz Institute Mainz（亥姆霍兹马因茨研究所）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（德国重离子研究中心）；Institute of Physics, Johannes Gutenberg-Universität（约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）；Frost Institute for Chemistry and Molecular Science, Department of Chemistry, Department of Physics, University of Miami（迈阿密大学化学与分子科学弗罗斯特研究所）；Laboratory of Spin Magnetic Resonance, School of Physical Sciences, Anhui Province Key Laboratory of Scientific Instrument Development and Application, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理科学学院自旋磁共振实验室）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心）
针对赫兹频段弱磁场检测难题，研究人员利用SABRE仲氢超极化技术实现连续运行的分子磁放大器，通过反馈机制协同增强磁化率，实现弱磁场的窄带量子传感放大。
2026-10-14 quant-ph
Generic Number-of-Copies Amplification for Pseudorandom States
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
提出一种通用方法，将抗单副本区分的伪随机态（1-PRS）放大为抗t副本区分的t-PRS，无需额外假设，适用于任意多项式t。
2026-11-06 cs.CR quant-ph
Quantum Purity Amplification for Arbitrary Eigenstates and Multiple Outputs
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本文研究了在任意本征态和多输出情况下量子纯度放大的问题，提出了最优通道的特性，并推导了其在不同输出区域的性能规律，同时给出了非渐近分析中的通用杨表理论，提供了最优QPA的紧样本复杂度界和首次维度均匀保证。
2026-09-30 quant-ph
Weak force sensing based on optical parametric amplification in a cavity optomechanical system coupled in series with two oscillators
本文提出在腔光力学系统中结合光学参量放大与两个串联耦合振子，通过简正模劈裂和腔场压缩的联合效应抑制量子噪声，从而提升弱力传感精度。
2024-08-07 quant-ph
Approaching quantum-limited metrology with imperfect detectors by using weak-value amplification
弱值放大（WVA）是一种放大超小物理效应的可扩展协议。然而，放大的结果必然会发生高度抑制的概率，导致广泛的辩论是否整体测量精度相比，传统的测量（CM）的提高。在这里，我们通过实验证明了WVA的明确的优点，克服了实际的限制，包括噪声和饱和的光检测，并保持一个大范围的输入光强度远远超出了动态范围的光电探测器的散粒噪声缩放精度。在我们的设置中，WVA实现的精度比CM高6倍。我们的研究结果为WVA在包括精密计量和商业传感器在内的小信号测量应用中的广泛使用扫清了道路。
2020-05-07 physics.optics quant-ph
Mitigating Source and Detection Noises in Auto-correlative Weak-Value Amplification
China University of Geosciences（中国地质大学）；University of Ottawa（渥太华大学）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
本研究通过自相关弱值放大技术，在高功率和低光子条件下均提升了测量精度，有效抑制了激光源和探测噪声。
2025-09-22 physics.optics quant-ph
Kerr reversal in Josephson meta-material and traveling wave parametric amplification
约瑟夫森超材料是近年来出现的一种非常有前途的超导量子科学和技术平台。它们的独特潜力在于能够在亚波长尺度上对其进行工程设计，从而可以完全控制波的色散和非线性相互作用。本文报道了一种具有强三阶非线性的多用途约瑟夫森传输线，它的三阶非线性可以从正到负进行调谐，并能抑制二阶非线性。作为这种多用途超材料的初步实现，我们操作它来演示行波参量放大中的反向克尔相位匹配机制。与现有技术的相位匹配方法相比，这种反向克尔相位匹配避免了传输中间隙的存在，可以减少增益纹波，并且允许放大频带在前所未有的宽范围内的原位可调谐性。除了这些显着的进步，直接应用于超导量子计算和产生宽带压缩的放大性能，原位可调谐性与符号反转的非线性行波结构，没有对应的光学，以我们所知的最好的，打开了令人兴奋的实验可能性，在微波量子光学，单光子探测和量子限制放大的一般框架。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Amplifying Single-Photon Nonlinearity Using Weak Measurement
我们表明，弱测量可以用来“放大”光学非线性在单光子水平，这样的效果，一个适当的后选择的光子对经典光束可能是大的许多非后选择的光子。我们发现，“弱值放大”提供了一个显着的改善，在信噪比的技术噪声与长相关时间的存在。与以前的弱测量实验不同，我们提出的方案没有经典等效方案。
2011-10-02 quant-ph
Total insecurity of communication via strong converse for quantum privacy amplification
量子保密放大是量子密码学的核心任务。给定共享随机性，它最初与窃听者持有的量子系统相关，目标是提取与后者解耦的均匀随机性。这个任务的最佳速率是已知的，以满足强逆属性，我们提供了一个下界相应的强逆指数。在强逆区域中，协议的最终状态与期望解耦状态的距离在渐近极限处指数快速收敛到其最大值。我们表明，这必然会导致完全不安全的通信建立窃听者可以推断出任何发送的消息的确定性，当给定非常有限的额外信息。事实上，我们证明，在强逆区域，窃听者有一个指数的优势，正确推断发送的消息，相比，可验证性区域。此外，我们建立了以下技术结果，这是我们的证明的中心，是独立的利益：平滑参数的平滑最大相对熵满足强逆性质。
2022-02-22 cs.IT math-ph math.IT
Progress and Perspectives on Weak-value Amplification
本文系统综述弱值放大（WVA）方案的最新进展，聚焦不同条件下的极限精度，厘清其与传统测量的优势差异及后选择的作用，为发挥WVA在精密测量中的潜力提供参考。
2024-07-14 physics.optics quant-ph
Topological Josephson parametric amplifier array: A proposal for directional, broadband, and low-noise amplification
提出一种利用拓扑效应的非线性耦合 Josephson 参数放大器（JPAs）阵列，通过打破时间反演对称性实现定向、宽带、低噪声的微波放大，无需外部隔离器即可提供高增益、强反向隔离及抗无序拓扑保护。
2024-11-14 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Entanglement-assist cyclic weak-value-amplification metrology
本文将功率循环腔引入纠缠辅助弱测量系统，发现纠缠与循环在不同维度上提升探测效率和Fisher信息，并通过参数选择平衡走离误差、利用功率循环抑制读出噪声，从而深化了对弱测量计量优势的理解。
2024-06-06 physics.optics quant-ph
Near-Optimal Gap Amplification for Nonnegative Unentangled Quantum Proofs
University of Tsukuba（筑波大学）
本文针对非负无纠缠量子证明类QMA⁺(2)，证明了近最优间隙放大结果，揭示其复杂度相变，结合对称子空间投影与德芬蒂定理完成证明，为量子复杂度理论提供关键进展。
2026-08-11 cs.CC quant-ph
Reversing quantum trajectories with analog feedback
我们证明了主动抑制transmon量子比特退相引起的色散测量，使用参量放大和模拟反馈。通过零差记录的实时处理，反馈控制器恢复由量子比特上的测量赋予的随机量子相位反冲。反馈操作匹配的量子轨道模型与测量效率$\tildeη \approx 0.5$，与后选择得到的结果一致。我们克服了放大链的带宽限制，通过数值优化的反馈回路中的信号处理，并提供了一个理论模型来解释优化结果。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
