本文提出了一种相干态矢量方法来解释嵌套线性马赫-曾德尔干涉实验的结果。这种干涉仪广泛用于量子信息和量子光学实验以及量子线路的设计。我们特别考虑了Danan \emph{et al.}(Phys. Rev. Lett. \textbf{111},240402(2013)),其中实验的结果被我们的直觉猜测吓到了。然而,我们已经能够通过我们的方法表明,这个实验的结果确实是预期在标准形式主义的量子力学使用任何经典状态的单模辐射场作为输入到嵌套干涉设置的上述实验,从而查看输出光束的功率谱。
英文摘要:
In this paper, we present a coherent state-vector method which can explain the results of a nested linear Mach-Zehnder Interferometric experiment. Such interferometers are used widely in Quantum Information and Quantum Optics experiments and also in designing quantum circuits. We have specifically considered the case of an experiment by Danan \emph{et al.} (Phys. Rev. Lett. \textbf{111}, 240402 (2013)) where the outcome of the experiment was spooky by our intuitive guesses. However we have been able to show by our method that the results of this experiment is indeed expected within the standard formalism of Quantum Mechanics using any classical state of a single-mode radiation field as the input into the nested interferometric set-up of the aforesaid experiment and thereby looking into the power spectrum of the output beam.
Spectra in nested Mach-Zehnder interferometer experiments
利用标准的量子力学形式,我给出了Danan {\em et al.}和Zhou {\em等人}实验与嵌套动态变化马赫-曾德尔干涉仪。分析证实,我们观察到突出的,一阶峰的频率相关的一些元素的干涉仪,但不是对其他人。然而,正如我将要证明的那样,还有其他与设置的所有相关元素相关的较弱的影响。对于Danan {\em et al.}设置时,在元件振荡的所有频率处甚至存在峰值。当在实验中遇到这些观察时,这些观察将挑战基于光的异常轨迹的实验解释。
Reply to Comment [axXiv:1610.07734] by L. Vaidman on "Particle path through a nested Mach-Zehnder interferometer" [R. B. Griffiths, Phys. Rev. A 94 (2016) 032115]
Particle Path Through a Nested Mach-Zehnder Interferometer
利用量子力学的自洽历史公式分析了光子通过嵌套Mach-Zehnder干涉仪到达探测器的可能路径,并利用一组弱测量(但不是弱值)进行了验证.结果与Vaidman [ Phys.]的分析不一致。修订版本\ A 87(2013)052104 ],并同意Li等人得出的结论。[物理学]修订版本\ A 88(2013)046102 ]。然而,分析对Salih等人的说法提出了严重质疑。(作者包括Li et al.)[物理学]修订版本\ Lett. 110(2013)170502 ]构建了一种用于反事实通信的协议:一种即使包含可忽略数量的光子也可以传输信息的信道。
Interpreting a nested Mach-Zehnder interferometer with classical optics
在最近的一项题为“问光子在哪里他们已经”的工作中,Danan等人实验证明了光子在干涉仪中的有趣行为[Phys. Rev. Lett. 111,240402(2013)]。用他们的话来说:“光子告诉我们,它们一直在干涉仪中无法通过的部分。“他们用量子理论的两态矢量形式解释了结果,并说,虽然用干涉仪中的经典电磁波解释实验结果是可能的(他们提供了部分描述),但并不那么直观。在这里,我们提出了一个更详细的经典描述他们的实验结果,表明它实际上是直观的。同样的描述对于在干涉仪中传播的光子的量子波函数也是有效的。特别是,我们表明,它是必不可少的波传播通过所有部分的干涉仪来描述实验结果。我们希望我们的工作有助于更深入地理解这些有趣的实验结果。
An Improved Experiment to Determine the `Past of a Particle' in the Nested Mach-Zehnder Interferometer
我们认为,李等人提出的修改。[中国。Phys. Lett. 32,050303(2015)]的实验与Danan等人[Phys.Rev.Lett. 111,240402(2013)]没有测试以局部弱迹线为特征的光子的过去。而不是回答问题:(i)光子在A中吗?(ii)光子在B中吗?(iii)光子在C中吗?所提出的实验测量简并算子回答以下问题:(i)光子在A中吗?(ii)B和C中的光子在一起吗?对最后一个问题的否定回答并不能告诉我们光子是否存在于B或C中。一个简单的修改后的实验提供了很好的证据,与Danan等人的结果一致的光子的过去。
Response to the Comment on "Paradox of Photons Disconnected Trajectories Being Located by Means of "Weak Measurements" in the Nested Mach-Zehnder Interferometer" (JETP Letters 105, 152 (2017))
在[JETP Lett. 105(3),152(2017)],对实验的矛盾结果进行了清晰而全面的分析[Phys. Rev. Lett. 111,240402(2013)]是在光的经典波动理论的基础上进行的,该理论假定了可能的光路的连续性。结果表明,实验的矛盾结果是由于不连续的光的轨迹,声称在[物理评论Lett。111,240402(2013)],而是涉及检测光子路径的所使用的方式。在[JETP Lett. 105(3),152(2017)]允许我们消除光轨迹的看似不连续性。在对该条款的评论[arXiv:1705.02137(2017)]中,此类修改被宣布为不合理。对评论的这一答复表明,这一说法没有建立在明确和合乎逻辑的论点基础上。相反,它只是断言,所提出的修改“违反了光子的痕迹的忠实性指示”。因此,评论的批评不能被认为是有根据的。因此,[JETP Lett. 105(3),152(2017)],一个新的概念,不连续的轨迹提出的作者的工作[物理。111,240402(2013)]是不必要的,仍然有效。
Quantum Scattering Model of Dual Parallel Mach Zehnder Electro Optic Modulators: General Formalism, Impairments, and Applications to Frequency-Bin Photonic Quantum States
Universitat Politècnica de València(瓦伦西亚理工大学);Universidad Miguel Hernández de Elche(埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学);Universidad de Vigo(维戈大学)
Comment on "Multifold paths of neutrons in the three-beam interferometer detected by a tiny energy kick"
嵌套马赫-曾德尔干涉仪的实验[Phys. Rev. Lett. 111,240402(2013)]最近已经用中子实施[Phys.Rev.A97,052111(2018)]。从中子留下的微弱痕迹中提取了路径信息,为“粒子路径”提供了操作意义。中子干涉实验的作者批评了光学实验的作者所得到的结论。我反驳了批评,并认为中子干涉实验的结果实际上支持了嵌套马赫-曾德尔干涉仪中粒子过去的令人惊讶的画面。
Mach-Zehnder interferometer for in-situ characterization of atom traps
German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心);Institut für Quantenphysik and Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST), Universität Ulm(乌尔姆大学量子物理研究所与集成量子科学技术中心)
Revisit on quantum parameter estimation approach for Mach-Zehnder interferometry
School of Sciences, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学理学院);Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学量子态控制与光场调控浙江省重点实验室)