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
Phase-sensitive nonclassical properties in quantum metrology with a displaced squeezed vacuum state
我们预言局域非纠缠量子态的相位相关误差分布直接影响量子参数估计的精度。因此，我们采用位移压缩真空（DSV）态作为探测态，研究了DSV计量学中的相敏非经典性质。我们发现参数估计的精度极限是相位敏感参数$ϕ-θ/2$的函数，具有周期$π$。结果表明，当采用$ϕ-θ/2$ $\in \left[ kπ/2,3kπ/4\right) \left( k\in \mathbb{Z}\right)$时，利用具有较大位移和压缩强度的DSV态，可以获得接近量子极限的参数估计精度;而采用$ϕ-θ/2$ $\in \left(3kπ/4,kπ\right] \left( k\in \mathbb{Z}\right) $时，只有当DSV态退化为压缩真空态时，才能获得最佳的参数估计精度.
2021-05-03 quant-ph
Generation of a spin-squeezed state with trapped ions using a dressing field
我们提出了一种方法来产生一个自旋压缩态，这是一个对称的迪克态，与被困离子只使用全球访问。在强修整场下，离子的本征态变为对称Dicke态，M $ø$ lmer-S $ø$ rensen相互作用选择性地将其中一个耦合到初始布居的辅助态.仅使用方波脉冲就可以以高保真度产生最大自旋压缩的$\mid D_{2n}^n>$态。利用绝热技术，得到了理想的最大自旋压缩态。
2012-08-16 quant-ph
Multi-parameter quantum metrology with stabilized multi-mode squeezed state
本文通过储库工程在振动囚禁离子中制备并稳定沿两个运动模式的双模压缩态，实现两个集体位移的同时高精度估计，分别超越经典极限6.9(3)和7.0(3) dB。
2023-12-16 quant-ph
Achieving the Heisenberg limit with Dicke states in noisy quantum metrology
针对开放量子系统中的含噪参数估计，本文分析对称耦合量子比特—谐振器模型的含时量子 Fisher 信息，证明最优激发数 Dicke 态可在有限衰减下达到 Heisenberg 极限，并优于 GHZ 态。
2024-03-03 quant-ph
Multi-Parameter Multi-Critical Metrology of the Dicke Model
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Peking University（北京大学）；Shanxi University（山西大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
本文研究了多参数临界度量问题，通过迪克模型的基态展示如何在牺牲标度指数的情况下实现多参数估计，并通过引入迪克双分子结构恢复二次标度，克服了量子 Fisher 信息矩阵的退化问题。
2026-04-07 quant-ph
Assisted metrology and preparation of macroscopic superpositions with split spin-squeezed states
本研究分析分裂自旋压缩态的条件态特性，提出可达到海森堡极限、优于标准方法的计量协议，验证其抗实际噪声的鲁棒性，并实现轻度压缩初态下自旋薛定谔猫态的条件制备。
2023-10-19 quant-ph
Multiparameter quantum-enhanced adaptive metrology with squeezed light
本文提出一种自适应多参数估计策略，利用实时反馈联合估计相位和压缩水平，在无需先验知识下实现全周期区间低于标准量子极限的精度，建立自校准的量子增强传感框架。
2025-10-16 quant-ph
Optical interferometer using two-mode squeezed light for enhanced chip-integrated quantum metrology
本研究提出利用双模压缩光和微环谐振腔实现芯片集成量子计量，在现实损耗下小型设备相比相干光可实现高达十倍的量子改进，性能媲美大型经典传感器。
2024-07-29 quant-ph
Quantum phase transition of nonlinear light in the finite size Dicke Hamiltonian
研究了N个二能级原子系综与光学简并参量过程相互作用的量子相变，该过程可用有限尺寸Dicke哈密顿量加上反转场和二次场项来描述.在弱耦合和强耦合区，导出了临界耦合值和相应的可分基态的解析封闭形式。通过数值分析，证明了二能级系统系综与光场之间以及中等耦合情况下系综分量之间存在二体纠缠。在有限尺寸下，我们的结果还表明了压缩场和压缩原子系综的共存。
2010-08-10 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
Quantum Metrology of Absorption and Gain Parameters using Two-Mode Bright Squeezed Light
本文提出利用双模明亮压缩光并结合平衡光电探测与时间反演计量方案，提升弱吸收损耗系数和光学增益参数的估计灵敏度，显著超越相干态并接近Cramér-Rao界。
2024-04-01 quant-ph
Quantum Phase Transition in the Dicke Model
本文通过修改的Jaynes-Cummings模型推导出任意自旋N原子Dicke模型在独立同向和反向旋转耦合下的正常/超辐射量子相变。
2025-07-16 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
Spin-squeezed states for metrology
自旋压缩是一种成熟的“量子技术”，其中在二能级系统的系综中设计良好的相关性降低了光谱实验的统计不确定性。本文回顾了这一领域的一些重要进展，特别强调了作者关于退相干的基本限制的贡献。在第一部分所提供材料的基础上，最后一节概述了新的想法和一些有希望的发展。
2022-03-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Practical resources and measurements for lossy optical quantum metrology
我们研究了在有损马赫-曾德尔干涉仪（MZI）使用两个一般的，实用的，由激光器和非线性光学介质与被动优化元件，这是在实验室中容易获得的资源产生的相位估计的灵敏度：一个是在分束器的双模可分离的相干和压缩真空态，另一个是双模压缩真空态。考虑到量子费舍尔信息给出的极限精度，我们证明了在光子损失信道下，双模压缩真空态比相干压缩真空态能达到一个估计误差的下界.我们进一步考虑了实际的测量方案，零差探测和光子数分辨探测（PNRD），以表征在现实中的相位估计的准确性，并发现相干和压缩真空态在很大程度上实现了一个下界比双模压缩真空在有损MZI，同时保持量子增强超过散粒噪声限制。通过比较零差探测和PNRD，我们证明了零差探测的正交测量比PNRD的宇称测量对光子损失的鲁棒性更强。我们还表明，双零差检测可以提供一个更好的工具，相位估计比单零差检测对光子损失。
2017-12-06 quant-ph
Entanglement and spin squeezing in the two-atom Dicke model
分析了双原子Dicke模型中纠缠与自旋压缩参数之间的关系，并指出了Banerjee和Zhou等人最近提出的在没有自旋压缩的情况下也能观察到纠缠的矛盾的根源.我们的计算表明，有两个标准的纠缠，一个与双光子相干性，创造双光子纠缠态，和其他相关的集体态的人口。我们发现，自旋压缩参数只有在与双光子纠缠态相关联时才能正确地预测双原子Dicke系统中的纠缠，而在与纠缠对称态相关联时则不能预测纠缠.这明确地确定了差异的来源，并解释了为什么系统可以在没有自旋压缩的情况下纠缠。我们说明这些发现在三个例子中的相互作用的系统与热，经典压缩真空和量子压缩真空领域。
2003-03-17 quant-ph
Strongly squeezed states at 532 nm based on frequency up-conversion
量子精密测量利用非经典态来提高测量设备的精度。在这种背景下，强压缩真空态光已被证明是一种有用的资源。它们通常由自发参量下转换产生，但迄今为止还没有在更短的波长下产生，因为不存在合适的非线性材料。在这里，我们报告在532 nm处的强压缩真空态的产生与5.5 dB的噪声抑制通过频率上转换从电信波长1550 nm。上转换的状态中使用的模型马赫-曾德尔干涉仪，以说明它们在量子精密测量的使用。
2016-05-12 quant-ph
Quantum Imaging and Metrology with Undetected squeezed Photons: Noise Canceling and Noise Based Imaging
提出配备零差检测和 OPO 的未探测压缩光子量子成像方案，建立超越低增益近似的理论，并通过噪声编码信息实现高信噪比、抑噪的非破坏性成像与相位测量。
2025-06-09 quant-ph
Geometric bounds on multiparameter Heisenberg scaling in optical metrology with limited squeezed resources
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Quantum Science and Technology Hub, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学量子科学与技术中心）；Università di Bari（巴里大学）；INFN, Sezione di Bari（意大利国家核物理研究所巴里分部）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）
研究多参量同时估计中，在多模高斯网络里给定压缩探测器时，有多少参数组合能继承海森堡标度。通过分析量子费希尔信息矩阵，得出海森堡标度系数秩的界限，确定饱和条件并构建干涉仪族。
2026-07-28 quant-ph
Generation of the Squeezed State with an Arbitrary Complex Amplitude Distribution
压缩态在量子计量学和量子信息中具有重要的意义。已知最有效的产生工具是光学参量振荡器（OPO）。目前，光参量振荡器只能产生低阶空间模的压缩态。然而，高阶复空间模的压缩态在量子计量、量子成像和量子信息等应用中更有价值。未来应用的一个主要挑战是高效发电。在这里，我们使用级联的纯相位空间光调制器来调制入射基模压缩态的振幅和相位。这有效地产生了一系列的压缩高阶厄米高斯模式和压缩任意复振幅分布模式。该方法在生物光子学、量子计量学和量子信息处理等领域有着重要的应用前景。
2020-04-20 physics.optics quant-ph
Quantum metrology of two-photon absorption
双光子吸收（TPA）在超分辨成像和光谱学中具有重要意义。它的非线性特性允许使用量子资源（如纠缠）来提高测量精度或获得新的信息，例如，超快分子动力学。在这里，我们建立了非经典压缩光源的双光子吸收特性，用于精确测量双光子吸收截面。我们发现，在很小的截面的极限下，压缩态所能达到的精度没有基本的极限。考虑到最相关的测量策略-即光子计数和正交测量-我们确定的量子优势压缩态相比，相干态。我们发现，压缩态优于相干态实现的精度进行正交测量时，这提供了改进的缩放的Fisher信息相对于平均光子数$\sim n^4$。由于TPA过程的非相干性质和非线性的相互作用，也可以用相干态获得不寻常的缩放，其特征在于在正交和光子计数测量中的$\sim n^3$缩放。
2021-05-04 quant-ph
Quantum metrology with one-dimensional superradiant photonic states
具有大的和固定的光子数的光子态，例如Fock态，使量子增强计量成为可能，但仍然是实验上难以实现的资源。一个潜在的简单，确定性和可扩展的方式来产生这些状态包括充分激发$N$量子发射器平等地耦合到一个共同的光子水库，这导致了集体衰变称为迪克超辐射。发射的$N$ -光子态是一个高度纠缠的多模态，为了验证它的量子纠缠特性，我们（i）发展了计算一般多模光子态的量子费舍尔信息的理论工具，（ii）用它证明了一维波导中Dicke超辐射光子达到了Heisenberg标度，可以通过宇称测量饱和;（iii）研究这些状态对最先进的原子波导QED装置中实验限制的鲁棒性。
2019-02-20 quant-ph
Quantum metrology with critical driven-dissipative collective spin system
该研究提出基于相干驱动N个自旋1/2粒子并受压缩集体自旋衰减影响的临界耗散量子计量方案，利用耗散相变增强参数估计灵敏度，并证明稳态为纠缠自旋压缩态，可实现低于散粒噪声极限的测量。
2023-02-16 quant-ph
Spin squeezing, entanglement and quantum metrology with Bose-Einstein condensates
压缩态是一种特殊的纠缠态，是量子精密测量的重要资源。在干涉传感器中，它们允许克服干涉仪内的单个光子或原子的独立性质所引起的“经典”投影噪声限制。由于量子纠缠对度量学的潜在影响以及纠缠背景下的基本问题，人们在理论和实验上都对压缩态进行了大量的研究。在量子光学中首次提出并产生了用于量子增强计量学的压缩态，其中压缩变量是光场的相干性。在本教程中，我们重点讨论原子系统中的自旋压缩。介绍了它的概念，讨论了它在玻色-爱因斯坦凝聚体中的产生。我们详细讨论了相干自旋压缩的产生和直接检测所需的实验条件。讨论了基于运动自由度的自旋压缩和基于内超精细自由度的非绝热自旋压缩的两个典型实验。
2012-03-23 cond-mat.quant-gas 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
Three-level Dicke quantum battery
本文提出三能级Dicke量子电池，研究其在Fock态、相干态和压缩态下的充电过程，发现相干态性能最优，减弱纠缠可提升可提取功，且当N=10时能量完全可提取。
2023-08-02 quant-ph
On-chip generation and collectively coherent control of the superposition of the whole family of Dicke states
该研究利用硅光子芯片从两个微谐振器产生四光子，并通过片上线性光学电路实现任意激发数四光子 Dicke 态全族叠加态的集体相干控制。
2023-06-02 quant-ph
Squeezed superradiance enables robust entanglement-enhanced metrology even with highly imperfect readout
针对纠缠量子计量受读出噪声和耗散限制的问题，提出一种结合放大与压缩涨落的耗散协议，可在显著读出噪声下超越 SQL，并仅需大集体协同性即可抵抗单自旋耗散。
2023-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Practical quantum metrology with large precision gains in the low photon number regime
量子精密测量利用量子相关性以有限的粒子数进行精确测量。通过利用光干涉仪中的模间和模内关联，我们发现了一种结合了纠缠和压缩的状态，在散粒噪声限制下，对于低光子数，量子费舍尔信息（QFI）--一种与精度相关的度量--增强了7倍。出于实用性，我们然后看看压缩猫状态，这是最近实验，并显示进一步的精度增益超过散粒噪声限制和3倍的改进，在QFI超过最佳高斯状态。我们提出了一个概念上简单的测量方案，饱和的QFI，我们证明了小光子数的鲁棒性损失。因此，压缩猫态可以在实际和现实的条件下，在光学量子精密测量中提供一个显着的精度提高。
2016-04-20 quant-ph
Initial-Phase Spectroscopy as a Control of Entangled Systems
我们引入了初相谱的概念，将初相谱作为控制纠缠态动力学的一种手段，并将其编码到与压缩真空场相互作用的双原子系统中。我们说明我们的考虑，通过检查由两个系统，小样本（迪克）和空间扩展（非迪克）模型发射的场的瞬态谱。结果表明，谱分量的形状主要取决于初始纠缠态与压缩光场之间的相对相位。我们遵循的时间演变的光谱和显示，根据相对相位烧孔可以发生在两个谱线之一。我们将谱的瞬态行为与初始纠缠的时间演化进行了比较，发现烧孔可以解释为纠缠猝死现象的一种表现。此外，我们发现在非Dicke模型的情况下，集体阻尼率可以像一个人工镊子，旋转压缩场的相位。
2010-03-16 quant-ph
Counterdiabatic driving in spin squeezing and Dicke state preparation
提出了一种将二能级原子系统从自旋相干态转移到最大自旋压缩Dicke态的方法，该方法与量子精密测量和量子信息处理有关.初始态是初始线性哈密顿量的基态，该初始线性哈密顿量逐渐变成最终二次哈密顿量，该最终二次哈密顿量的基态是所选择的Dicke态。我们使用补偿算子来抑制非绝热跃迁到不需要的状态，如果变化不慢，就会发生。我们讨论了通过连续应用实验中可用的二次哈密顿算子来构造补偿算子的可能性。
2016-02-16 quant-ph
Enhanced Phase Estimation via Photon-Added Two-Mode Squeezed States and Kerr Nonlinearity
Jiangxi Normal University（江西师范大学）；Jiangxi Normal University Science and Technology College（江西师范大学科学技术学院）；Institute for Military-Civilian Integration of Jiangxi Province（江西省军民融合研究院）
本文提出一种利用光子添加双模压缩态和 Kerr 非线性性提升相位估计精度的量子计量学方案，实现超越标准量子极限和超 Heisenberg 极限的高灵敏度测量。
2026-02-19 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
Quantum spin squeezing
本文综述了量子自旋压缩，它表征了态对SU（2）转动的敏感性，对纠缠探测和高精度计量都有重要意义。本文首先给出了自旋压缩参数的各种定义，解释了它们的起源和典型态的性质，然后讨论了由Ising和非线性扭转哈密顿量产生的自旋压缩态。然后，我们解释了自旋压缩态中的关联和纠缠，以及自旋压缩与量子费舍尔信息之间的关系，后者在量子精密测量中起着核心作用。我们还综述了自旋压缩在量子混沌和量子相变中的应用，以及退相干对自旋压缩态的影响。最后讨论了在玻色-爱因斯坦凝聚体中通过粒子碰撞产生自旋压缩态、将光子压缩映射到原子系综上以及量子非破坏测量等实验。
2011-03-25 quant-ph
Quantum metrology of noisy spreading channels
我们提供了最佳的测量策略，一类嘈杂的信道，减少到身份信道的一个特定值的参数（扩展信道）。我们提供了一个例子，是物理相关的：在相位随机噪声的存在下的位移的绝对值的估计。令人惊讶的是，这种噪声不会影响最佳测量的有效性。结果表明，对于小位移，在平均能量相同的情况下，压缩真空探测场是最优的。挤压后光电探测是获得量子费舍尔信息的最佳探测策略，而通常使用的零差探测在小位移的限制下变得无用，由于相同的效果，在光学超分辨中给出瑞利诅咒。有一个量子优势：具有$N$平均光子的压缩态或Fock态允许以比具有相同能量的经典态更好的精度来渐进地估计参数，其中$\sqrt{N}$。
2022-11-29 quant-ph
Spin-squeezing and Dicke state preparation by heterodyne measurement
我们研究了基于外差探测的原子布居的量子非破坏（QND）测量，并表明诱导的反作用可以制备自旋压缩态和Dicke态。我们使用波矢的形式主义来描述的测量和相关的原子演化的随机过程。导出了弱耦合区原子动量分布的解析表达式，并与蒙特卡罗模拟结果进行了比较，两者符合较好.提出的外差检测方案的实验实施进行了讨论。考虑了自发发射在压缩过程中所起的作用。
2010-11-25 quant-ph
Generation of $^{87}$Rb-resonant bright two-mode squeezed light with four-wave mixing
光的压缩态由于其降低的噪声特性而在量子增强计量学中有许多应用。为了将这种增强扩展到基于原子系综的计量实验，需要有效的光-原子相互作用。因此，人们对产生原子共振的窄带压缩光特别感兴趣。这不仅可以提高基于原子的传感器的灵敏度，还可以确定性地纠缠两个遥远的原子系综。我们在双λ组态的热$^{85}$ Rb中利用非简并四波混频过程产生明亮的双模压缩态光，或称孪生光束。考虑到$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb的D1线能级接近，我们能够在产生双模压缩态的机制中操作$^{85}$ Rb中的FWM，在该双模压缩态中，两种模式同时与$^{87}$ Rb的D1线中的跃迁共振，一种模式与$F=2$到$F'=2$跃迁，另一种模式与$F=1$到$F'=1$跃迁。对于这种结构，我们得到了$-3.5$ dB的强度差压缩水平。此外，当压缩态的模式中只有一个与$^{87}$ Rb的D1 $F=2$到$F'=2$或$F=1$到$F'=1$跃迁共振时，强度差压缩分别增加到$-5.4$ dB和$-5.0$ dB。
2018-06-12 quant-ph
Influence of Virtual Photon Process on the Generation of Squeezed Light from Atoms in an Optical Cavity
我们证明了在非旋波近似下，在色散和强耦合条件下，光腔中的一组二能级原子构成了一个非线性介质，能够产生光的压缩态。结果发现，在强耦合制度产生的压缩是显着高于在色散极限。另一方面，我们也证明了在色散区可以观察到Dicke超辐射量子相变，在色散区矢量势项可以忽略。这样的系统可以成为更大的量子通信系统的重要组成部分。
2014-11-06 quant-ph
Dicke State Generation and Extreme Spin Squeezing via Rapid Adiabatic Passage
本文提出在Dicke态基上利用快速绝热通道生成具有最大量子Fisher信息的纠缠态，突破相位灵敏度经典极限，且方案对驱动场变化鲁棒、时间标度优越。
2024-10-23 quant-ph
Distribution of squeezed states through an atmospheric channel
光的连续可变量子态用于量子信息协议和量子精密测量中，并且已知随着损耗和增加的噪声而退化。我们能够通过1.6公里长的城市自由空间信道显示光的明亮偏振压缩量子态的分布。为了在这种极端环境中测量压缩态，我们利用偏振编码和后选择协议，该协议考虑了来自传输值分布的经典边信息。连续变量压缩态的成功分布通过量子态层析成像来强调，允许确定状态的纯度。
2014-07-28 quant-ph
Quantum Metrology: Detection of weak forces using Schrodinger Cat resources
我们研究了简谐振子的非经典态（相干态的叠加）在灵敏力检测中的应用。我们发现，像压缩态的相干态的叠加允许在海森堡极限位移测量的检测。与具有相同平均光子数的单模叠加态相比，纠缠多个相干态的叠加提供了显著的优势。
2003-12-08 quant-ph
Atom chip based generation of entanglement for quantum metrology
原子芯片为超冷原子气体的实验提供了一个多功能的“微芯片量子实验室”。它们已被用于各种主题的实验，如低维量子气体，腔量子电动力学，原子表面相互作用，以及基于芯片的原子钟和干涉仪。然而，原子芯片的一个严重限制是，迄今为止，控制原子相互作用和产生纠缠的技术还没有实验可用。这些技术使得基于芯片的纠缠多体系统的研究成为可能，并且是原子芯片在量子模拟、量子信息处理和量子精密测量中应用的关键先决条件。在这里，我们报告的实验中，我们产生的多粒子纠缠的原子芯片通过控制弹性碰撞相互作用与状态相关的潜力。我们用这种方法制备了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋压缩态，并证明了它们对量子精密测量是有用的。所观察到的3.7 dB的自旋噪声降低结合自旋相干意味着凝聚体原子之间的四方纠缠，可以用来提高2.5 dB的标准量子限制的干涉测量。我们的数据显示出良好的协议与动力学多模模拟，并允许我们重建的维格纳函数的自旋压缩凝聚。这里所展示的技术可以直接应用于目前正在建立的基于芯片的原子钟。
2010-03-08 quant-ph
Strong-Field Quantum Metrology Beyond the Standard Quantum Limit
Griffith University（格里菲斯大学）；University of Southern Queensland（昆士兰南部大学）
本研究通过量子光学方法揭示强场光电全息术中量子波动对成像保真度与统计灵敏度的权衡，提出利用暗端口机制突破标准量子极限的新型计量学方案。
2026-02-14 quant-ph
On the Optimal Choice of Spin-Squeezed States for Detecting and Characterizing a Quantum Process
量子精密测量使用没有经典对应物的量子态来以非凡的灵敏度或精度测量物理量。大多数计量方案通过用专门设计的量子态探测动态过程来测量动态过程的单个参数。这种方案的成功通常依赖于属于特定单参数族的过程。如果违反了这个假设，或者如果目标是测量一个以上的参数，则不同的量子态可能表现得更好。在最极端的情况下，我们对这个过程一无所知，希望了解一切。这需要量子过程层析成像，这需要一组信息完整的探测状态。如果这个集合是群协变的，那就非常方便了，即，每个元素是通过将量子系统的自然对称群的元素应用于单个固定基准状态而生成的。在本文中，我们考虑计量与双光子（“双光子”）的状态，并报告不同的状态的灵敏度小，未知的集体SU（2）旋转（“SU（2）抖动”）的实验研究。最大纠缠N 00 N态是这种旋转的最灵敏的检测器，但它们也是完全表征先验未知过程的最差检测器之一。我们确定（并确认实验）的最佳SU（2）-协变集的过程层析成像，这些国家都是纠缠比N 00 N状态，其特点是，他们形成一个2-设计的事实。
2014-05-21 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
Understanding and Improving Critical Metrology. Quenching Superradiant Light-Matter Systems Beyond the Critical Point
我们仔细研究临界计量学，并提出了一种改进的临界量子精密测量协议，该协议依赖于淬火的系统表现出超辐射量子相变超过其临界点。我们表明，这种方法可以导致指数增加的量子费舍尔信息的时间相对于现有的关键量子精密测量协议依赖于淬火接近临界点和观察幂律行为。我们证明了在我们的协议中，通过标准的零差检测方案的Cramér-Rao界限可以饱和。我们明确地显示了它的优势，使用的Dicke模型的原型设置和探索耦合到一个单模腔场作为一个潜在的平台的量子气体。在这种情况下，即使在没有$N$-体耦合项的情况下，量子Fisher信息的附加指数增强也可以在实际中用腔中的原子数$N$观察到。
2022-04-26 quant-ph
Multiparameter quantum metrology and mode entanglement with spatially split nonclassical spin states
本文研究空间分离的非经典自旋态（自旋压缩态和迪克态）的多参数灵敏度，通过自旋压缩矩阵解析表达式揭示量子增益和最优策略，并推导模式纠缠见证者，凸显分布式传感优势。
2022-01-26 quant-ph
Verification of a many-ion simulator of the Dicke model through slow quenches across a phase transition
我们使用一个自组装的二维库仑晶体的$\sim 70$离子的存在下的外部横向场工程师的模拟器的迪克哈密顿量，在量子光学的一个图标模型，其特点是一个超辐射/铁磁和正常/顺磁相之间的量子相变。我们实验上实现缓慢淬火的量子临界点和基准的动力学和性能的模拟器通过广泛的理论实验比较，表现出良好的协议。在完全可控的囚禁离子阵列中实现Dicke模型可以为产生高度纠缠态开辟一条道路，这对于增强计量学和观察多体系统中的置乱和量子混沌是有用的。
2018-07-06 quant-ph
Quantum Optical Metrology -- The Lowdown on High-N00N States
光的量子态，如压缩态或纠缠态，可以用来进行测量（计量学），产生图像，并以远远超过经典可能的精度感测物体，也超过了曾经被认为是可能的量子力学。其主要思想是利用量子效应克服计量学中的散粒噪声极限和成像和传感中的瑞利衍射极限。近年来，随着来自快速发展的光学量子信息处理领域的思想的涌入，量子光学计量学得到了推动。这两个研究领域都利用了光的量子纠缠态的创造和操纵。我们将回顾量子光学计量学这一令人兴奋的新领域的一些最新理论和实验进展，重点介绍利用特定双模纠缠光子态-High-N 00 N态的例子。
2009-04-01 quant-ph
Multiphoton heralding generates large-amplitude squeezed Schrödinger cat states and parity-selective Fock superpositions from squeezed vacuum via an OPA
School of Physics,Liaoning University（辽宁大学物理学院）
提出利用光学参量放大器（OPA）的多光子触发方案，通过注入和检测光子实现高阶光子减法，从而生成大振幅压缩薛定谔猫态和低阶宇称选择性Fock叠加态，这些态具有强Wigner负性和高相空间复杂度，且在光子损失下仍保持复杂性，超越海森堡极限。
2026-05-22 quant-ph
Non-adaptive Heisenberg-limited metrology with multi-channel homodyne measurements
我们展示了一个协议，实现最终的海森堡标度的敏感性，在一个通用的线性网络中编码的参数估计，而不采用任何辅助网络，也不需要任何先验信息的参数，也不对网络结构。因此，该协议不需要参数的先前粗略估计，也不需要网络的自适应。我们分析的方案包括一个单模压缩态和零差检测器在每个$M$输出通道的网络编码的参数，使其可行的实验应用。
2021-10-07 quant-ph
Squeezed light
电磁场的压缩态可以在许多非线性光学过程中产生，在量子信息处理和量子精密测量中有着广泛的应用。本文综述了单模和双模压缩光态的基本性质、制备和检测方法及其在量子技术中的应用。
2016-07-28 physics.optics quant-ph
Towards gravimetry enhancement with squeezed states
Universidade Federal do Piauí（皮奥伊联邦大学）；Universidade Federal da Grande Dourados（大杜拉多斯联邦大学）；Universidade Federal do ABC（ABC联邦大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
研究在量子计量学框架下使用压缩探针态进行重力加速度估计的灵敏度，发现位置-动量关联的输入态能持续超越散粒噪声极限，并通过结合投影动量测量与时间依赖的压缩相位调整实现最优灵敏度。
2026-05-27 quant-ph
