Enhancement of parameter estimation by Kerr interaction
我们解决了位移和压缩参数的量子估计类的高斯态进行克尔相互作用的探针。如果我们固定探针可用的总能量,而不对可用的高斯压缩施加任何约束,则高斯压缩表示用于参数估计的最佳资源。另一方面,在更现实的情况下,高斯压缩量是固定的,甚至没有,然后克尔相互作用是有用的,以改善估计,特别是对于大幅度的探测状态。我们的研究结果表明,精度与目前的技术高斯压缩可以达到和超越的克尔耦合的现实值。
2009-09-28 quant-ph
Quantum circuits for amplification of Kerr nonlinearity via quadrature squeezing
在单光子水平上,克尔效应引起的相移通常很小。我们提出了两种电路,通过应用单,双模正交压缩算子增强交叉克尔相移。我们的结果是基于矢量相干态理论,并可以通过满足广义特殊酉群SU(1,1)的生成元对易关系的物理运算来实现。虽然所提出的方法可能是有用的实现基于克尔非线性介质的量子光学纠缠门在单光子水平,他们也表明了一种通用的替代方法,以提高高阶非线性通过应用低阶非线性效应。
2014-07-07 quant-ph
Quantum squeezing amplification with a weak Kerr nonlinear oscillator
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学深圳量子科学与工程研究院);International Quantum Academy(国际量子科学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学广东省量子科学与工程重点实验室);Department of Physics, Southern University of Science and Technology(南方科技大学物理系)
本文通过弱色散非线性振子生成并放大压缩态,利用离散化技术实现量子压缩放大,达到14.6 dB的压缩度和0.28 MHz的压缩速率,为量子传感和信息处理提供新途径。
2025-03-11 quant-ph
Atom-photon, two-mode entanglement and two-mode squeezing in the presence of cross-Kerr nonlinearity
研究了在交叉克尔非线性作用下,两个量子场与三能级量子系统的相互作用。我们考虑了三种原子-光子相互作用的耦合模型。首先,我们研究了原子-光子纠缠的动力学行为,发现在三种模型中,增加交叉克尔非线性会导致不同的行为。此外,它表明,这两个量子化模式可以纠缠,另一方面,通过施加一个经典的驱动场的低水平。增加经典驱动场破坏了长时间的原子-光子纠缠。结果表明,在没有经典驱动场和交叉克尔非线性的情况下,可以产生振荡双模压缩。
2016-05-07 quant-ph
Enhancing the Formation of Wigner Negativity in a Kerr Oscillator via Quadrature Squeezing
受纳米力学系统量子实验的启发,研究了克尔振子的演化,重点研究了具有负维格纳函数的态的产生。利用相空间方法,研究了压缩真空态在幺正演化下的负性在大压缩区域的渐近行为。将分析和模型推广到开放系统的压缩真空态,并加入了阻尼和退相的退相干效应。为了增加实验的相关性,被认为是强阻尼的制度。这些影响的调查,产生类似的渐近结果,这些影响的行为在大压缩制度。结合这些结果,它表明,一个弱的非线性阻尼相比,可以改善通过增加压缩的初始状态。它也表明,这可能是在不加剧失相的影响。
2022-02-04 quant-ph
Entropy squeezing and atomic inversion in the $k$-photon Jaynes-Cummings model in the presence of Stark shift and Kerr medium: full nonlinear approach
本文研究了具有Stark位移和Kerr介质的$k$ -光子Jaynes-Cummings模型(JCM)中二能级原子与单模光场的相互作用。在所考虑的哈密顿量,如单模场,它与原子的相互作用,斯塔克位移和克尔介质效应的贡献被认为是$f$变形。特别地,通过考虑不同的光场初态,研究了光场初态对原子反转和熵压缩等物理性质的动力学演化的影响。为了达到这个目的,我们考虑了相干态、压缩态和热态作为初始光场态。
2014-08-13 quant-ph
Quantum fluctuations and correlations of spatial scalar or multimode vector solitons in Kerr media
本文用格林函数方法研究了克尔介质中孤子的整体压缩度和量子涨落的横向空间分布。结果表明,在最佳正交分量上,标量亮孤子和多模矢量孤子都经历了强压缩。对于矢量孤子,这种压缩被证明是由于两个非相干耦合的圆偏振的波动之间的几乎完美的反相关。
2003-11-13 quant-ph
Transverse-mode coupling in a Kerr medium
分析了光腔中克尔介质中的非线性横模耦合对双稳态和各种量子噪声抑制的影响。即使对于与腔模完全匹配的输入光束,非线性耦合也会在输出光束的波动中产生过量的噪声。强度压缩似乎是特别强大的模式耦合,而正交压缩更敏感。然而,它是可能的,找到一个模式的正交压缩不受耦合。
1998-01-23 quant-ph
Quantum properties of the codirectional three-mode Kerr nonlinear coupler
研究了同向三模克尔非线性耦合器的量子特性。我们研究了单模、双模和三模正交压缩、维格纳函数和纯度。我们证明,这种器件可以提供更丰富的非经典效应比传统的耦合器,即双模克尔耦合器。结果表明,它可以提供压缩和正交压缩表现出叶复苏崩溃现象依赖于相互作用参数的值。与传统的克尔耦合器不同,在波导中可以同时产生两种不同形式的猫态。我们推导出系统的组件之间的完全解纠缠所需的条件。
2009-07-30 quant-ph
Intracavity squeezing for Kerr QND Measurement scheme
本研究针对克尔量子非破坏测量方案中自相位调制效应限制灵敏度的问题,提出利用探测光束腔内压缩抵消该效应的方法,估算显示可实现单光子灵敏度,适用于光学量子信息处理任务。
2024-09-16 quant-ph
Non-classical properties of quantum wave packets propagating in a Kerr-like medium
研究了加光子相干态在类Kerr介质中传输时的分数回复、压缩和高阶压缩等非经典效应,得到了分数回复时刻对应的Wigner函数,量化了非经典程度.
2005-02-08 quant-ph
Generation of quantum states with nonlinear squeezing by Kerr nonlinearity
具有非线性压缩的量子态是高阶正交相位门的确定性实现的必要资源,而高阶正交相位门又足以用于高级量子信息处理。我们证明,这类状态可以确定性地准备采用一个单一的克尔门伴随着适当的高斯处理。所需的克尔耦合依赖于初始系统的能量,可以任意小。我们还采用数值模拟来分析缺陷的影响,并显示在何种程度上可以忽略不计。
2021-05-11 physics.optics quant-ph
Quantum theory of a three-photon Kerr parametric oscillator
PSI Center for Photon Science(瑞士保罗谢勒研究所光子科学中心);Swiss Nanoscience Institute, University of Basel(巴塞尔大学瑞士纳米科学研究所);Department of Physics, University of Basel(巴塞尔大学物理系);JEIP, UAR 3573 CNRS, Collège de France, PSL Research University(法国国家科学研究中心联合研究单位3573,法兰西学院,巴黎文理研究大学)
本文研究了由三光子泵浦驱动的非线性Kerr振荡器的量子特性,推导了该相互作用模型的基态的精确和近似解析表达式,并探讨了三光子Kerr参数振荡器如何用于编码抗相位翻转错误的Kerr-猫三能级态。
2026-05-20 quant-ph
Observation of robust polarization squeezing via the Kerr nonlinearity in an optical fibre
压缩光场是光子量子技术的源之一。在能够产生压缩的各种非线性相互作用中,光学克尔效应特别容易使用。一种流行的方法是产生偏振压缩,这是双模压缩的一种特殊的自参考变体。迄今为止,偏振压缩产生装置对外部因素的波动非常敏感,需要仔细调整。在这项工作中,我们报告了一种新的全光纤偏振压缩产生装置的发展。该装置仅由无源元件组成,简单,坚固,稳定。我们在长时间内获得了超过5 dB的直接测量压缩,而无需任何调整。因此,新方案提供了一种鲁棒且易于设置的获得适用于不同应用的压缩光的方式。研究了脉冲宽度和脉冲功率对压缩度的影响。
2022-10-07 physics.optics quant-ph
Number-phase entropic squeezing and nonclassical properties of a three-level atom interacting with a two-mode field: Intensity-dependent coupling, deformed Kerr medium and detuning effects
在本文中,我们按照我们提出的模型J。B { \bf 30},1109- 1117(2013),其中研究了存在非线性时腔中$Λ$型三能级原子与量子化双模辐射场之间的相互作用。在简要回顾了原子-场系统态矢量的获得过程之后,进一步讨论了整个系统态的一些有趣而重要的物理特征(在量子光学研究领域中特别有意义),即:研究了数相熵测不准关系(基于双模Pegg-Barnett形式)和由亚泊松统计量、Cauchy-Schwartz不等式和两种压缩现象组成的非经典符号.在我们的报告中,强度依赖耦合,变形克尔介质和失谐参数的影响,对所考虑的量子系统的上述每一个非经典标准的深度和域进行了详细的研究。它表明,上述每一个非经典方面可以通过适当地选择相关的参数。
2014-07-26 quant-ph
The critical Kerr non-linear optical cavity in the presence of internal loss and driving noise
本文从理论上分析了高功率连续波光场经临界克尔非线性腔(KNLC)反射后的噪声变换。我们的调查是基于严格的治疗在时域。因此,包括光腔内损耗和强经典驱动噪声的特定实验环境的现实条件可以为任何KNLC建模。我们表明,即使在光损耗和驱动噪声的存在下,可以实现相当大的压缩水平。我们发现,可实现的压缩水平是不受限制的驱动噪声,但完全由光损耗的量。当KNLC的工作点选择适当时,反射平均场的振幅正交压缩被获得。因此,KNLC可以提供被动的、纯光学的激光功率噪声降低,如[1]中的实验所示。我们将我们的模型应用到这个实验中,发现与测量的噪声谱很好的协议。
2011-09-26 quant-ph
Periodic squeezing in a polariton Josephson junction
利用克尔非线性产生压缩光是一种众所周知的方法,可以超越沿给定场正交的量子噪声极限。然而,在弱非线性的最常见的制度,一个单一的克尔谐振器是无法提供适当的场振幅和压缩之间的相互关系,需要诱导一个相当大的偏离泊松统计。我们的实验表明,弱耦合玻色子模式允许探索压缩和位移之间的相互作用,这可能会引起强烈的偏离泊松统计。特别是,我们报告的周期聚束在约瑟夫森结形成的两个耦合激子极化激元模式。量子模型将聚束追溯到正交压缩的存在。我们的结果,连接光的统计压缩,是一个先驱的非经典特性的研究在半导体微腔和其他弱非线性玻色子系统。
2017-11-10 quant-ph
Single mode quantum properties of the codirectional Kerr nonlinear coupler: frequency mismatch and exact solution
本文研究了在频率失配和满足运动方程精确解的条件下,同向克尔非线性耦合器的单模量子特性。特别地,我们研究了正交压缩和主压缩,维格纳函数,正交分布,相位分布和相位方差。结果表明,正交压缩和相位方差可以分别表现出相干-恢复和相干-恢复-亚恢复现象,这取决于失谐量的大小。此外,我们分析表明,该系统可以产生猫态,特别是,Yurke-Sternkes状态。
2009-08-04 quant-ph
Quantum Dispersive Waves and Multimode Squeezing in Pure-Kerr Parametrically Driven Cavity Solitons
Institute for Physical Science and Technology, University of Maryland(马里兰大学物理科学与技术研究所);Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学物理系);Department of Mechanical Engineering, University of Maryland(马里兰大学机械工程系);University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);National Quantum Laboratory (QLab) at Maryland(马里兰国家量子实验室)
本文首次给出纯Kerr参量驱动腔孤子的多模量子描述,揭示阈值以下的单模和双模压缩以及阈值以上的新型量子色散波,并展示高达20 dB的压缩。
2026-06-03 physics.optics quant-ph
Kerr-Filtered Hybrid States from Double-Squeezed Tripartite Interactions
Guangdong University of Technology(广东工业大学);Sun Yat-Sen University(中山大学)
本研究提出利用双压缩与Kerr非线性协同作用,在三方自旋-光子-声子系统中可控生成Kerr滤波混合态,通过增强光子-声子对生成并选择性重塑光子组分,实现混合量子态的工程化。
2026-10-08 quant-ph
Strong nanophotonic quantum squeezing exceeding 3.5 dB in a foundry-compatible Kerr microresonator
本研究在代工厂制备的氮化硅微环中实现了3.7 dB的片上量子压缩,证明了该平台在CMOS兼容架构中可实现强量子噪声抑制。
2024-11-18 physics.optics 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
Kerr Induced Control of Synchronization and Quantum State Recovery in a Driven van der Pol Oscillator
University of Guilan(吉兰大学);Sirjan University of Technology(锡尔詹理工大学)
本研究通过分析Kerr非线性引起的鞍结分岔和频率偏移,揭示了压缩量子van der Pol振子中同步的调控机制,并建立了同步相图,为量子同步控制提供了定量设计原则。
2026-09-09 quant-ph
Transverse effects on squeezing with atoms
研究了具有横向高斯分布的探测光束与腔中二能级原子系综相互作用系统的压缩效应。我们使用的线性输入输出形式主义的原子的影响所描述的磁化率和噪声函数。横向结构占平均原子功能的强度分布。比较了平面波和高斯波理论的结果。当预测大压缩时,我们发现平面波模型的预测在克尔域之外是不可靠的。我们给出了高斯横向结构引起的压缩退化的估计。
1998-01-23 quant-ph
Almost perfect squeezing at high intensities by stabilization from competing non-linearities
研究了具有类克尔非线性效应的腔二次谐波系统的压缩特性与腔内光子数的关系。二阶和三阶非线性之间的竞争使标准二次谐波的霍普夫分岔向更高的腔内能量移动,最终使系统完全稳定。值得注意的是,噪声抑制在同一时间强烈增强,使几乎完美的压缩获得任意大的腔内光子数。最后讨论了可能的实验实现。
1997-01-03 quant-ph
Nonlinear cross-Kerr quasiclassical dynamics
我们研究了交叉克尔效应的准经典动力学。在这种近似下,两个偏振模之间的去相关的典型周期性恢复消失,它们保持纠缠。通过映射到庞加莱空间的动力学,我们找到了简单的条件,偏振压缩。当考虑到耗散时,在这样的空间中的状态的形状没有被显著地修改,但是它们的大小被减小。
2013-05-10 quant-ph
Quadrature and polarization squeezing in a dispersive optical bistability model
本文通过描述非线性腔的矢量Kerr腔模型,研究了色散光学双稳中的正交压缩和偏振压缩,腔中填充有各向同性的χ(3)介质,介质中发生自相位和交叉相位调制以及四波混频。我们推导出输出场求积的量子涨落的表达式,作为输出场斯托克斯参数的涨落谱的函数。我们特别注意研究影响非零线性偏振输出模的分叉如何压缩正交偏振真空模,并显示这是如何产生偏振压缩。
2007-02-12 quant-ph
Highly non-Gaussian states created via cross-Kerr nonlinearity
我们提出了一个利用交叉克尔非线性产生强非高斯态的可行方案。所得的态是电磁场的高度非经典态,并表现出负的维格纳函数,亚泊松光子统计和振幅压缩。此外,维格纳函数有一个明显明显的“香蕉”或“新月”形状特定于克尔型相互作用,这到目前为止还没有实验证明。我们表明,创建和检测这样的国家应该是可能的,与目前的技术使用电磁感应透明的四能级原子系统中的N-配置。
2007-09-13 quant-ph
Tripartite entanglement dynamics and entropic squeezing of a three-level atom interacting with a bimodal cavity field
本文研究了在Kerr介质中的双色腔中,在存在场-场相互作用(参量下转换)和失谐量的情况下,$Λ$型三能级原子与同时注入的两个量子化电磁场的相互作用.通过应用正则变换,引入的模型被减少到一个众所周知的形式的广义Jaynes-Cummings模型。在为原子和场准备的特定初始条件下,解析地计算了整个系统的态矢量随时间的演化。然后,通过原子布居数反转的演化研究了原子的动力学。此外,三重系统(三个实体组成系统:两个场模和一个原子)之间的纠缠的两种不同的度量,即,von Neumann和线性熵。同时,讨论了两种熵测不准关系,由此可以得到熵压缩。在每种情况下,通过数值计算详细分析了失谐量和克尔介质对上述非经典特性的影响。结果表明,上述物理现象的数量可以通过选择适当的演化参数来调节。
2014-07-29 quant-ph
Phase-Dependent Squeezing in Dual-Comb Interferometry
本研究通过双梳干涉测量实验,观测到相位相关的Kerr孤子压缩现象,验证了量子噪声模型,为量子增强定时应用和高速量子态层析成像提供了新途径。
2025-06-23 physics.optics quant-ph
Quantum Squeezing of Slow-Light Dark Solitons via Electromagnetically Induced Transparency
研究了在具有消焦Kerr非线性的冷原子气体中,通过电磁感应透明(EIT)产生的慢光暗孤子(SLDS)的量子效应。通过求解描述量子涨落的非厄米特本征值问题,我们计算了SLDS的量子涨落,发现只允许一个零模。这与亮孤子的量子涨落不同,亮孤子中存在两个独立的零模。我们严格证明了由连续模和零模组成的本征模是双正交的,构成了一个完整的双正交化基,这对计算SLDS的量子涨落是有用的.结果表明,由于EIT效应产生的大的Kerr非线性效应,SLDS可以实现显著的量子压缩,其压缩效率可以通过Kerr非线性效应和孤子的振幅来控制,并可以远高于亮孤子的压缩效率.我们的工作为量子非线性光学和非厄米物理的发展以及在量子信息处理和精密测量中的应用做出了贡献。
2022-02-21 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Raman-noise induced quantum limits for chi^3 nondegenerate phase-sensitive amplification and quadrature squeezing
我们提出了chi ^3非线性介质中非简并相敏参量放大的量子理论。克尔χ ^3非线性的非零响应时间决定了χ ^3参量放大的量子极限噪声系数,以及正交压缩的极限。这种非零响应时间的非线性需要耦合的参数过程的分子振动声子浴,导致额外的噪声通过自发拉曼散射。我们给出了作为相敏放大器工作的频率非简并和频率简并卡方参放大器的量子极限噪声系数的解析表达式。我们也给出了频率非简并正交压缩的结果。结果表明,当简并度接近时,我们的非简并压缩理论与Boivin和Shapiro的简并压缩理论一致。我们还包括了线性损耗对相敏过程的影响。
2005-09-21 quant-ph
Effective Hamiltonian approach to the Kerr nonlinearity in an optomechanical system
利用Born-Oppenheimer近似,我们推导出一个光学机械系统的有效哈密顿量,导致系统的真空中的非线性克尔效应。光机械系统一端的振荡镜在腔场强度谱中产生压缩效应。在另一端施加近共振激光场来驱动腔场,以增强克尔效应。我们还提出了一个量子非爆破测量设置监测系统的两个腔分离的一个共同的振荡镜,基于我们的有效的哈密顿方法。
2009-09-13 quant-ph
Noisy propagation of coherent states in a lossy Kerr medium
我们识别和讨论的非线性相位噪声所产生的克尔自相位调制的相干光脉冲通过衰减介质中的三阶非线性在色散自由设置。这种现象,伴随着标准的酉克尔变换的光场,高斯相位扩散与系统属性的封闭表达式给出的参数与高精度描述。我们发现,非线性相位噪声的不可逆性最终限制了在具有克尔型非线性的有损单模玻色子信道上传输相位变量中的经典信息的能力。我们的模型也可以用来估计在具有分布衰减的克尔介质中通过自相位调制可获得的压缩量。
2017-07-28 quant-ph
Quantum squeezing in a nonlinear mechanical oscillator
本研究通过参数驱动超导量子比特实现千兆赫机械谐振器的基态压缩,并利用失谐耦合引入可调非线性,构建机械压缩克尔振子,制备非高斯量子态,为量子计量和传感提供新途径。
2023-12-26 quant-ph
The squeezed Kerr oscillator: spectral kissing and phase-flip robustness
本文在约瑟夫森电路中实现压缩克尔振子,首次通过光谱实验验证其有效哈密顿量,并实现超过99%的量子非破坏读出保真度和相位翻转寿命两个数量级以上的提升,展示了参量驱动哈密顿量工程对硬件高效量子计算的重要性。
2022-09-08 quant-ph
Rate and depth of two-axis twisting by pair exchange under the self-Kerr constraint
School of Information Science and Engineering, Hunan Institute of Engineering(湖南工程学院信息科学与工程学院);Department of Maths and Physics, Hunan Institute of Engineering(湖南工程学院数学与物理系);College of Physics and Electronic Engineering, Hengyang Normal University(衡阳师范学院物理与电子工程学院)
该研究分析了双光子交换实现双轴扭转的等价性在实际非线性介质中的保留情况,推导了克尔与交换强度比值的两个独立判据,揭示了自克尔约束的存在及此前未显现的原因。
2026-10-19 quant-ph
Parametric oscillator in a Kerr medium: evolution of coherent states
研究了相干态在参量振荡器和非线性Kerr介质作用下的时间演化。我们利用相互作用的图片表示,并使用一个确切的时间演化算子的时间无关的部分的哈密顿量。我们近似的相互作用的图片哈密尔顿在这样一种方式,使它的一个成员的李代数。由于振子频率的时间依赖性,相应的时间演化算子表现得像压缩算子。我们分析了不同哈密顿参数下的概率幅和自关联函数,发现我们的近似结果与收敛的数值计算结果吻合得很好。
2015-03-03 quant-ph
Giant Kerr nonlinearities in Circuit-QED
光学非线性的极小尺寸对人们可以探索的新物理类型造成了广泛的限制。对于多能级系统的系综,人们可以使用量子相干性效应来合成大的有效光学非线性,但是在单原子水平上证明这种非线性在技术上是极其具有挑战性的。在这项工作中,我们描述了如何一个单一的人工多层次的库珀对盒分子,与超导微波共面波导谐振器相互作用时,适当的驱动,可以产生非常大的光学非线性在微波频率,没有相关的吸收。我们描述了如何通过测量二阶关联函数和正交压缩谱来检测巨自克尔效应。
2009-10-09 quant-ph
Broadband continuous variable entanglement generation using Kerr-free Josephson metamaterial
纠缠的微波光子形成了连续变量的量子信息处理和传感的基本资源。我们使用一种低损耗的约瑟夫森超材料,包括超导,非线性,不对称的电感元件,以每秒2千兆纠缠比特的速度跨越4 GHz的带宽从真空波动产生频率纠缠光子。该器件作为一个行波参量放大器克尔消除偏置条件下。在此基础上,我们首次成功地实现了这种器件的单模压缩效应-- $3.1\pm0.7$,在调制频率的一半处,压缩强度在零点能级以下dB.
2022-03-19 quant-ph
Nonlinear displaced Kerr state and its nonclassical properties
本文构造了非线性位移克尔态,研究其光子统计、压缩等非经典性质,并通过低克尔参数近似将其非经典性转化为双模纠缠。
2023-04-12 quant-ph
Optomechanics with a position-modulated Kerr-type nonlinear coupling
腔光力学是一个研究固态系统中运动冷却、压缩、量子纠缠和计量学的领域。虽然到目前为止,大多数研究都集中在移动元件对腔频率的调制上,但新材料的出现将很快允许探索非线性光学效应的影响。因此,在这项工作中,我们研究了由于非线性位置调制自克尔相互作用的影响,并发现这导致了一个有效的耦合,与光子数的平方成比例,这意味着即使非常小的非线性也会出现显著的影响。这种强的有效耦合可以导致运动冷却所需的较低功率,并在某些状态下出现多稳定性。
2017-10-14 quant-ph
Engineering a Kerr-based Deterministic Cubic Phase Gate via Gaussian Operations
我们提出了一个确定性的,测量自由实现的连续变量量子信息处理的立方相位门。在我们的方案中,位移和压缩操作的应用,使我们能够工程的有效演化的量子态通过光学克尔非线性传播。在适当的条件下,我们表明,输入状态的发展根据一个立方相位哈密顿量,我们发现,立方相位门误差减少的正交压缩量的反四次方,即使在存在线性损失。我们还展示了我们的方案如何适用于确定性地产生具有高保真度的非经典近似立方相位状态,使用仅$10^{-4}$的原生非线性与线性损耗的比率,表明我们的方法即使在全光学平台上也可能在短期内在实验上可行,例如,在脉冲非线性纳米光子学中使用量子孤子。
2019-12-24 physics.optics quant-ph
Quantum metrology via mitigation of single-photon loss using an engineered nonlinear oscillator
Fuzhou University(福州大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文提出通过引入工程化双光子损耗来缓解单光子损耗对量子计量优势的破坏,从而延长高灵敏度窗口,并揭示了量子资源的时间层级。
2026-04-22 quant-ph
Exponentially Enhanced Tripartite Coupling in Quantum Nonlinear Magnonics
Wenzhou University(温州大学);International Quantum Academy, Shenzhen(深圳国际量子学院)
本研究提出利用NV中心与Kerr磁子的三元耦合,通过指数增强的相互作用实现高效三元纠缠生成和噪声容忍的磁子阻塞。
2025-12-24 quant-ph
Dynamic compensation for pump-induced frequency shift in Kerr-cat qubit initialization
针对Kerr-cat量子比特初始化中泵浦诱导频移问题,提出动态补偿方法,利用非线性工程三环SQUID器件将初始化保真度从57%提升至78%,预计可达91%,推进容错量子计算实现。
2024-10-10 quant-ph
Quadrature-Dependent Lattice Dynamics of Dissipative Microcombs
本文探索了由耗散Kerr微梳驱动的真空涨落晶格动力学,通过设计光子芯片并利用集成微加热器调节真空涨落消除振荡,建立了非厄米晶格对称性与Kerr梳的联系。
2025-05-03 physics.optics quant-ph
Effect of higher-order nonlinearities on amplification and squeezing in Josephson parametric amplifiers
基于单模约瑟夫森结的参量放大器通常被建模为理想放大器和压缩器。我们表明,在实践中,这些设备的增益,量子效率,和输出场压缩通常被忽视的高阶修正的理想化模型的限制。为了得到这个结果,我们推导出了三种常见泵浦方案:单色电流泵浦,双色电流泵浦和单色通量泵浦对集总元件约瑟夫森参量放大器的主要修正。我们发现,最后两个方案的主导修正是一个单一的克尔型四次项,而第一个方案包含额外的立方项。在所有的情况下,我们发现的修正是有害的压缩。此外,我们表明,克尔校正导致一个强烈的相位相关的减少相敏测量的量子效率。最后,通过三阶和四阶累积量的数值计算,量化了滤波输出场偏离理想高斯特性的程度。我们的研究结果表明,虽然高斯输出场是一个理想的约瑟夫森参量放大器,高阶校正导致非高斯效应的增益和非线性强度增加。这一理论研究的补充,磁通驱动约瑟夫森参量放大器的输出场的实验表征。除了测量的压缩水平的过滤输出字段,Husimi Q-函数的输出字段成像通过使用的反卷积技术和数值结果进行比较。本文建立了对标准简并参量放大器模型的非线性修正,作为对约瑟夫森参量放大器压缩和噪声性能的重要贡献。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of squeezed Schrödinger cats in a tunable cavity filled with a Kerr medium
在这项工作中,我们分析了一个系统的时间动力学,该系统包括一个充满非线性克尔介质的光学腔,其频率允许在时间演化过程中发生变化。通过精确求解相应的含时非简谐振子哈密顿量,我们证明了在光腔内可以产生压缩相干态叠加。此外,我们还发现,通过适当地控制腔的频移,可以调节产生态的压缩程度,这一特性可能会在量子态工程领域引起有趣的研究。
2015-05-27 physics.optics quant-ph
Intrinsic cross-Kerr nonlinearity in an optical cavity containing an interacting Bose-Einstein condensate
受驱动光腔中相互作用的雪茄形玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)由于与腔的光模相互作用而表现出固有的交叉克尔(CK)非线性。尽管CK耦合比辐射压力和原子-原子相互作用弱得多,但当激光泵浦强度足够强时,它会影响系统的双稳态行为。另一方面,CK非线性与原子-原子相互作用之间存在竞争,后者可以抵消前者的影响。此外,CK非线性导致BEC的Bogoliubov模式的有效频率以及系统的量子涨落通过增加腔驱动速率而增加。然而,在色散相互作用制度的CK非线性的影响是可以忽略的。此外,我们表明,通过增加原子碰撞的\textit{s}波散射频率,可以产生一个强的稳态正交压缩BEC的Bogoliubov模式。
2017-01-21 quant-ph
Generation of phase-squeezed optical pulses with large coherent amplitudes by post-selection of single photon and weak cross-Kerr non-linearity
相位压缩可以提高光学相位估计的精度。光子数越大,压缩越强,精度越高。提出了一种产生大相干振幅相位压缩光脉冲的实验方案。在我们的方案中,单光子马赫-曾德尔干涉仪的一个臂通过非线性光学克尔介质与相干光相互作用,产生相干叠加态。通过适当调节干涉仪中的可变分束器来后选择单光子,产生相位压缩输出。
2017-05-27 physics.optics quant-ph
Limitations in Fluorescence-Detected Entangled Two-Photon-Absorption Experiments: Exploring the Low- to High-Gain Squeezing Regimes
本研究复制并扩展了纠缠双光子吸收实验,发现在低增益区间双光子荧光信号低于检测阈值,仅在通过和频生成验证理论模型的高增益区间可观测,表明当前技术下光子纠缠无法实用增强分子双光子荧光光谱与成像。
2024-04-25 quant-ph
Intense squeezed light from lasers with sharply nonlinear gain at optical frequencies
提出利用频率相关增益与Kerr非线性形成强非线性增益的激光架构,通过负反馈抑制光子数涨落,可产生强亚泊松光并实现低于散粒噪声90%的压缩。
2023-06-02 physics.optics quant-ph
Squeezing as a catalyst for non-Gaussian advantage in characterization of nonlinear media
Harish-Chandra Research Institute(哈拉·昌德拉研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立学院);Institute of Physics, Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学物理研究所);State Key Laboratory of Mathematical Sciences, Academy of Mathematics and Systems Science, Chinese Academy of Sciences(中国科学院数学与系统科学研究院数学科学重点实验室);Dipartimento di Fisica dell’Università di Milano(米兰大学物理系)
研究使用高斯和非高斯探针表征连续变量量子系统中非线性介质耦合强度,发现光子加减对压缩真空态能显著提升量子Fisher信息,在低压缩条件下实现高灵敏度。
2026-06-28 quant-ph