The quantum optical description of a double Mach-Zehnder interferometer
在本文中,我们描述了在量子光学(QO)的形式主义内的双马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。对于单光子Fock状态,该实验设置显示出反直观的行为:对于第一MZI的路径长度差的某些值,输出检测器处的单光子计数统计不会改变,无论第二MZI的路径长度差如何。对于同时入射的光量子,我们表明,这种设置是能够显示相同的HOM反聚束效应先前获得的分束器。然而,通过在每个MZI中添加实质延迟,即使“光子波包“在第二分束器处不重叠,我们也可以获得相同的效果。
2014-07-07 physics.optics quant-ph
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。
2018-06-20 physics.optics quant-ph
60dB high-extinction auto-configured Mach--Zehnder interferometer
集成光子学制造中的缺陷对干涉架构中可实现的最大可见度具有不利影响。这些限制对进一步的光子学技术发展,特别是量子光子学技术具有深远的影响。主动优化方法以及可重构光子学已被提出作为克服这一问题的解决方案。在本文中,我们展示了一个超高(>60 dB)消光比的硅光子器件组成的级联马赫-曾德尔干涉仪,其中附加的干涉仪作为可变分束器的功能。制造的分束器的缺陷是使用自动渐进优化算法补偿,无需预先校准。这项工作显示了集成和精确控制线性光学元件用于大规模量子信息处理和其他应用的可能性。
2016-09-01 physics.optics quant-ph
A Comment on "Paradox of photons disconnected trajectories being located by means of 'weak measurements' in the nested Mach-Zehnder interferometer"
实验表明,通过嵌套马赫-曾德尔干涉仪的光子的不连续的痕迹的批评是毫无根据的。
2017-05-05 quant-ph
Quantum coherence versus interferometric visibility in a biased Mach-Zehnder interferometer
双缝干涉仪和带平衡分束器的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)是研究量子波粒二象性的典型装置。这些设置诱导的干涉可见度(IVI)与单量子系统(WAQ)的波方面的定量关联。最近,人们意识到,量子相干性(QC)可以更好地适合于量化互补关系中的WAQ。在这篇文章中,我们研究了在输入和输出都有偏置分束器的MZI,我们表明,在某些情况下,IVI不足以量化WAQ,因为它不反映量子相干性的行为,即使是对于二维封闭量子系统。使用IBM量子计算机,我们通过对带有偏置分束器的光学MZI进行完整的量子模拟,实验验证了我们的理论研究结果。
2023-01-27 physics.optics quant-ph
Bell's inequality for the Mach-Zehnder interferometer
我们表明,没有本地的,隐藏的变量模型可以给出两个通道状态表现出足够高的干涉可见度和足够程度的马赫-曾德尔干涉仪中的干涉关系。
1996-06-04 quant-ph
Evolution of Photon Beams through a Nested Mach-Zehnder Interferometer using Classical States of Light
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。
2017-01-11 physics.optics quant-ph
Complementarity, quantum erasure and delayed choice with modified Mach-Zehnder interferometers
在量子力学中经常被引用的格言包括“观察干扰导致干扰的损失”和“无知就是干扰”。在本文中,我们提出并描述了一系列的实验与修改马赫-曾德尔干涉仪表明,一个必须小心,当应用这样的格言。我们能够证明,在不以任何方式与预期表现为“波动”的光量子(或量子)相互作用的情况下,干涉条纹可以通过简单地获得(或有可能获得)哪条路径的知识而丢失。擦除这些信息可以恢复干涉条纹。延迟的选择可以被添加,达到一个实验符合惠勒的原始建议。我们还表明,无知并不总是同义词具有干涉条纹。我们发现,经常提到的“波函数坍缩”并不是描述我们实验的必要成分。
2014-08-26 physics.optics quant-ph
Optimal phase measurements in a lossy Mach-Zehnder interferometer
本文讨论了马赫-曾德尔干涉仪(MZI)在有内损耗时的两种相位测量方法,并给出了相应的最佳条件。理论上我们发现,当芯参数(反射率,相位差)进行优化,相位灵敏度的两种方法可以达到一个广义的精度上的界限:标准干涉极限(SIL)。在实验中,我们设计了一个分束比和损耗可调的MZI来验证相位灵敏度优化。基于差分强度检测,在损失率从0.4到0.998处的灵敏度提高被证明,与理论结果很好地匹配。在一个臂中的损失高达0.998,我们通过优化反射率实现了2.5 dB的灵敏度提高,这相当于在单强度检测中提高了5.5 dB的灵敏度。这种最佳相位测量方法为有损干涉测量中正确使用资源提供了实用的解决方案。
2023-02-22 physics.optics quant-ph
Soliton Squeezing in a Mach-Zehnder Fiber Interferometer
实验证明了一种利用孤子自相位调制产生振幅压缩光的新方案。通过将180-fs脉冲注入到等效马赫-曾德尔光纤干涉仪中,获得了$4.4 \pm 0.3$ dB的最大噪声降低(当校正损耗时为$6.3 \pm 0.6$ dB)。详细研究了干涉仪分束比和光纤长度对噪声抑制的影响。
2001-06-18 quant-ph
Towards Simultaneous Observation of Path and Interference of Single Photon in a Modified Mach-Zehnder Interferometer
波粒二象性的经典智慧认为,同时观察微观物体的波粒性质是不可能的。在数学上,该原理要求干涉可见度V和哪条路径可分辨性D满足平方(V)+平方(D)<=1的正统极限。本文提出了一种新的单光子波粒二象性检验实验,并令人信服地证明了突破极限的可能性。干涉仪的关键元件是弱散射全内反射棱镜表面,其表现出显著的单光子干涉,能见度高达0.97,同时提供0.83的路径可分辨性。显然,平方(V)+平方(D)=1.63远远超过了单光子波粒二象性原理所规定的正统极限。人们期望未来更精密的实验能够证明平方(V)+平方(D)接近2的终极状态,并为当代量子力学的基础提供新的线索。
2019-08-14 physics.optics quant-ph
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)
本文提出利用马赫-曾德干涉仪对原子陷阱进行原位表征,以精确确定陷阱频率和非谐振幅度的上限。
2026-02-24 quant-ph
Event-based simulation of single-photon beam splitters and Mach-Zehnder interferometers
我们证明了具有原始学习能力的局部连接处理单元的网络表现出通常只归因于量子系统的行为。我们描述的网络,模拟单光子分束器和马赫-曾德尔干涉仪实验的因果关系,事件的基础上,并证明,模拟结果与量子理论非常一致。
2005-01-24 quant-ph
A Scanning 2-Grating Free Electron Mach-Zehnder Interferometer
本文介绍了一种在透射电子显微镜上实现的双光栅自由电子马赫-曾德尔干涉仪。对称的二元相位光栅和聚光透镜系统在样品处形成两个空间分离的聚焦探针,可以在保持对准的同时进行扫描。这两条路径在第二光栅处发生干涉,从而在输出光束中产生相长干涉或相消干涉。该干涉仪具有许多显著的特点:可定位的探测光束,相对于光束宽度的大的路径间隔,路径之间的连续可调的相对相位,以及实时的相位信息。在这里,我们使用的电子干涉仪来测量的相对相移赋予电子探针的静电势以及演示的定量纳米级相位成像的聚苯乙烯乳胶纳米粒子。
2021-04-16 physics.ins-det physics.optics quant-ph
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。
2014-03-13 physics.optics quant-ph
Enhanced phase sensitivity in a Mach-Zehnder interferometer via photon recycling
我们提出了一种替代方案的相位估计马赫-曾德尔干涉仪(MZI)与光子回收。结果表明,在相同的相干态输入和零差检测下,我们的方案具有超过传统MZI的相位灵敏度。例如,在光子再循环臂上光子损失为10%的情况下,与传统方案相比,该方案的相位灵敏度提高了9.32倍。从另一个角度研究了量子Cramer-Rao限(QCRB)。结果表明,该方案能够获得比传统方案更低的QCRB。有趣的是,我们的方案的QCRB是依赖于相移φ,而传统的方案具有恒定的QCRB,而不管相移。最后,我们提出了增强相位敏感性背后的基本机制。我们相信,我们的研究结果提供了另一个角度,以提高相位灵敏度的MZI通过光子回收。
2023-02-17 physics.optics quant-ph
Quantum Path predictability for an electronic Mach-Zehnder interferometer in presence of environment induced Decoherence and Quantum Erasing process
本文估计了电子马赫-曾德尔干涉仪的温度依赖路径可预报性。路径可预测性的增加可以直接与更强的退相干过程相关联。我们还从理论上预测,在两条路径中放置两个与系统处于相同平衡温度的探测器,会擦除路径信息的所有记忆,因此其作用就像量子橡皮擦。
2015-02-17 quant-ph
Fringe visibility and correlation in Mach-Zehnder interferometer with an asymmetric beam splitter
从量子信息理论的角度研究了带非对称分束器的一般马赫-曾德尔干涉仪中的波粒二象性。推导了马赫-曾德尔干涉仪输出端粒子在纯态和混合态时与哪路探测器之间的关联(包括经典关联和量子关联)。结果表明,非对称分束器和粒子的入射态对条纹可见度和关联度有很大的影响。同时还指出了条纹可见度与相关性之间的互补关系。
2022-03-30 quant-ph
Vibration induced phase noise in Mach-Zehnder atom interferometers
原子干涉仪的高惯性灵敏度已被用于建造加速度计和陀螺仪,但这种灵敏度使这些干涉仪对实验室地震噪声非常敏感。这种地震噪声引起相位噪声,该相位噪声大到足以在许多情况下降低条纹可见度。我们在这里开发的马赫-曾德尔原子干涉仪的情况下,这种相位噪声的模型计算,我们将此模型应用到我们的热锂干涉仪。因此,我们能够解释所观察到的条纹可见度与衍射级的依赖关系。在本文中开发的动力学模型应该是非常有用的,以进一步减少原子干涉仪中的相位噪声,这种减少应该打开的方式来改进干涉仪。
2006-04-05 quant-ph
Adiabatic Mach-Zehnder interferometer in dipolar spin-1 condensate
马赫-曾德尔干涉仪是一种用于各种测量的强有力工具,在最近的实验中已经用玻色-爱因斯坦凝聚体实现。在这份报告中,我们提出并分析了一个可实现的计划进行海森堡限制马赫-曾德尔干涉与偶极自旋1凝聚。基于横向磁场扫描的绝热过程,我们证明了一个完美的相变,它实现了马赫-曾德尔干涉仪的分束器,移相器和复合器。吸引偶极相互作用保证了路径纠缠态的存在,使相位测量精度达到海森堡极限。我们还讨论了绝热过程中产生的自旋$1$压缩,并指出压缩参量在饱和点附近达到最小值。
2015-11-12 quant-ph
Factoring and Fourier Transformation with a Mach-Zehnder Interferometer
Clauser和Dowling(Phys.Rev.A53,4587(1996))通过N-狭缝干涉实验分解$N$的方案被转换成具有单个Mach-Zehnder干涉仪的实验。在色散移相器的情况下,相干长度与波长的比率限制了可以分解的数字。保守估计允许$N \approx 10^7$。它进一步表明,正弦和余弦傅立叶系数的实周期函数可以得到这样的干涉仪。
1997-08-29 quant-ph
Employing long fibre-optical Mach- Zehnder interferometers for quantum cryptography with orthogonal states
我们的实验表明,长距离主动稳定马赫-曾德尔光纤干涉仪可以用来可靠地实现GV 95量子密码协议,采用正交态。使用由连接Alice和Bob的1公里缠绕光纤组成的干涉仪进行原理验证实验。对相位漂移的主动稳定是用与量子信道波长复用的经典信道完成的,并且示出了意味着2.2%的QBER的高稳定可见性。
2012-06-13 quant-ph
Quantum Fisher Information of Entangled Coherent States in a Lossy Mach-Zehnder Interferometer
本文给出了J. Joo等人[Phys. Rev. Lett.]提出的有耗马赫-曾德尔干涉仪中纠缠相干态的量子费舍尔信息的解析结果。107,083601(2011)]。我们发现,在光子损失很小的情况下,纠缠相干态可以超过海森堡极限。此外,本文所发展的方法也适用于研究多体纠缠相干态的相位敏感性。
2013-08-02 quant-ph
Periodically poled thin-film lithium niobate ring Mach Zehnder coupling interferometer as an efficient quantum source of light
Nokia Bell Labs(诺基亚贝尔实验室)
本研究提出含PPLN波导的对称RMZI量子光源,可在亚毫瓦泵浦下生成高于-12dB的可调压缩光,还可通过20ps脉冲生成高纯度高预告效率的单光子,且兼容现有制造工艺。
2024-08-07 physics.optics quant-ph
An ideal experiment to determine the 'past of a particle' in the nested Mach-Zehnder Interferometer
利用标准量子力学和量子非破坏测量,设计了一个理想的实验,在嵌套马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中确定粒子的过去.我们发现当光子到达探测器时,它只跟随外干涉仪的一个臂,在内MZI中没有留下任何痕迹;而当它穿过内MZI时,它不能到达探测器。我们从标准量子力学得到的结果与基于两态矢量公式的“光子没有进入(内)干涉仪,光子从未离开干涉仪,但它在那里”的说法相矛盾。因此,这一说法和重叠索赔都是不正确的。
2014-11-14 quant-ph
Interference of overlap-free entangled photons with a Mach-Zehnder-like interferometer
利用自发参量下转换和50:50分束器,我们产生了同轴偏振纠缠光子对,其中两个光子彼此相距很远。然后,光子通过修改后的马赫-曾德尔干涉仪的一个端口一个接一个地发送。我们观察到干涉条纹的周期性的一半的单光子波长,独立的光子之间的距离。这一特性可以在量子增强测量中得到应用。
2010-05-05 quant-ph
Phase estimation by photon counting measurements in the output of a linear Mach Zehnder (MZI) interferometer
利用相位估计理论,分析了线性马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中光子计数测量获得经典相位参数的方法。对四种情况作了详细的分析:a)相干态插入干涉仪。b)Fock数状态插入干涉仪的一个输入端口,真空插入另一个输入端口。c)相干态插入干涉仪的一个输入端口,而压缩真空态插入另一个输入端口。d)通过将NOON状态插入到干涉仪中的非线性系统并且通过使用光子计数进行奇偶性测量来交换MZI的第一分束器(BS 1)。讨论了光子计数法在上述特殊情况和一般情况下获得最小相位不确定度的性质。
2012-05-22 quant-ph
Particle path(s) through a nested Mach-Zehnder interferometer: Reply to Griffiths
Griffiths [Phys. Rev. A 94,032115(2016)]在一致历史解释的框架下分析了关于Vaidman [Phys. Rev. A 87,052104(2013)]引入的量子粒子的过去的方法的争议。我认为,格里菲斯的批评我的方法使用分析实验弱探针是没有根据的。
2016-10-25 quant-ph
Phase noise due to vibrations in Mach-Zehnder atom interferometers
原子干涉仪对加速度和旋转非常敏感。这个属性,它有一些非常有趣的应用,诱导有害的相位噪声,由于实验室的地震噪声,这个相位噪声是足够大,以减少条纹的可见性在许多实验中。我们开发了一个模型计算马赫-曾德尔原子干涉仪的情况下,这种相位噪声,我们将此模型应用到我们的热锂干涉仪。我们能够解释所观察到的相位噪声已被检测到通过快速依赖的条纹可见度与衍射级。我们认为,本文所建立的动力学模型对于减少原子干涉仪中振动引起的相位噪声是非常有用的,使许多新的实验成为可能。
2006-04-05 quant-ph
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]
与粒子路径相关的弱相互作用探针的一致性历史分析的正确性,与评论中的批评和那里描述的替代方法相反,它没有得到标准(教科书)量子力学的支持。
2017-04-10 quant-ph
Quantum motion effects in an ultracold-atom Mach-Zehnder interferometer
我们研究了超冷二能级原子穿过$π/2 $ - $π$-$π/2$组态的Mach-Zehnder干涉仪中的量子运动效应。单色,入射原子波的传输振幅的递归关系,考虑到所有可能的路径:直接的通常被认为是在简单的半经典处理,但包括量子运动校正,并在其中的原子被反复反射的领域的路径,得到明确和精确的表达式。
2008-04-30 quant-ph
Enhancing the phase sensitivity of a Mach-Zehnder interferometer beyond the Heisenberg limit through dynamic squeezing
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室)
该研究提出一种不依赖输入态的动态压缩方法,通过交替沿正交分量向马赫-曾德尔干涉仪一臂施加压缩,可将其相位灵敏度提升至超海森堡标度,且对中等光子损耗具有鲁棒性。
2026-08-28 quant-ph
High contrast Mach-Zehnder lithium atom interferometer in the Bragg regime
我们已经建造了一个马赫-曾德尔型原子干涉仪,与超声束的锂。原子衍射利用激光驻波上的布拉格衍射。一阶衍射,我们的装置给出了一个大的信号和一个非常好的条纹对比度(74%),我们相信这是有史以来最高的原子干涉仪观察。该装置将应用于高灵敏度的测量
2002-03-01 physics.atom-ph quant-ph
Quantum metrology with a non-linear kicked Mach-Zehnder interferometer
我们研究的灵敏度的马赫-曾德尔干涉仪,除了移相器包含一个非线性元件。通过将这两个元件包括在光多次穿过的腔或环中,产生了干涉仪的非线性反冲版本。我们研究了它的灵敏度作为相移的函数,踢强度,最大达到的平均光子数,和阻尼由于光子损失的初始相干态。我们发现,如果压缩占主导地位的总光子数消失阻尼海森堡有限标度的灵敏度出现。对于小到中等的阻尼率,非线性反冲可以显著地增加由每单位时间的量子费舍尔信息测量的灵敏度。
2022-01-28 quant-ph
Comment on "Which-way information in a nested Mach-Zehnder interferometer"
Potocek和Ferenczi [Phys.Rev.A92,023829(2015)]提供了对Danan等人[Phys.Rev.Lett. 111,240402(2013)],用于光子通过干涉仪的令人惊讶的行为,特别是在断开的路径上的运动。Potocek和Ferenczi复制了实验结果,但在分析其修改时,他们声称Danan等人的推理,导致了路径的断开是错误的。有人认为,在这里的批评波托切克和Ferenczi是没有根据的。
2015-09-08 quant-ph
Reply to Comment on "Particle Path Through a Nested Mach-Zehnder Interferometer"
虽然前面的评论[1]中的大部分技术分析是正确的,但它最终证实了我在以前的工作[2]中得出的结论:一致的历史分析没有为[3]中提出的反事实量子通信的主张提供支持。
2018-02-09 quant-ph
The probability of an encounter of photons in nested and double-nested Mach-Zehnder interferometers
我们提出的理论工作的结果,讨论了电磁波通过嵌套马赫-曾德尔干涉仪使用经典光学和标准量子理论的传播。我们表明,一些看似令人惊讶的效果乍一看,这往往是在文献中使用的两个状态矢量形式主义(TSVF)解释,是破坏性或建设性的干涉的直接后果,因此没有必要的非常规的TSVF制定。我们表明,来自TSVF中使用的弱值的光子检测的概率可以被解释为两个相反的光子通量遇到的概率。
2019-07-17 quant-ph
Comment on "One-state vector formalism for the evolution of a quantum state through nested Mach-Zehnder interferometers"
Bartkiewicz等人[Phys.Rev.A91,012103(2015)]提供了Danan等人[Phys.Rev.Lett.2015]进行的实验的替代分析。111,240402(2013)],其提出了关于光子通过干涉仪的过去的令人惊讶的证据。他们认为Danan等人使用的数量不是一个合适的路径证明,并提出了一个替代方案。有人认为,Bartkiewicz等人的量子和经典分析是不一致的,都是不合适的描述过去的光子在一个正常工作的干涉仪。
2015-08-30 quant-ph
Quantum Optical Discussion of Uncertainty and Complementarity in a Mach-Zehnder Interferometer
我们讨论了互补性和不确定性的一个gedanken Which-Way(Welcher-Weg)实验中的马赫-曾德尔干涉仪。虽然Welcher-Weg测量可以在探测器本身的动量变化可以忽略不计的情况下进行,但干涉图样的变化必须对应于粒子动量分布的变化。Mach-Zehnder干涉仪和Welcher-Weg测量之间的纠缠引入了正交性,使粒子的干涉失效,但同时,它也在粒子和整个纠缠系统的其他部分(包括宏观部分)之间产生了动量转移。这一分析可能与延迟选择解释有关。我们展示了动量变化发生的地方,我们得出结论,纠缠是理解互补性(即哪条路与干扰)和位置-动量不确定性关系是如何交织在一起的关键。
2000-08-23 quant-ph
Simultaneous estimation of multiple phases in generalised Mach-Zehnder interferometer
在这项工作中,我们调查的问题,同时估计的相位使用广义三,四模式马赫-曾德尔干涉仪。在我们的设置中,我们假设相位被放置在干涉仪中的每个模式中,这引入了相位估计器之间的相关性。这些相关性防止所有这些阶段的同时估计,但是,我们表明,我们仍然可以获得的联合估计的精度的任何子集的$d-1$阶段,$d$是模式的数量,在完全固定的实验设置,即具有相同的初始状态和一组测量的海森堡缩放。我们的估计方案可以应用于三维干涉配置中的量子增强传感的任务。
2021-07-29 quant-ph
Mach-Zehnder interferometer with quantum beamsplitters
一维波导使得单个两级发射器能够路由单个光子的传播,以提供量子镜或量子分束器。本文提出了一种由两个量子分束器组成的全量子马赫-曾德尔干涉仪(QMZ)。我们从理论上展示了由于光子发射器失调和脉冲光谱线宽而导致的QMZ非线性如何有助于该器件相对于经典分束器场景的多功能性。我们采用量子动力学的框架来获得的光电探测概率的解析表达式,并证明,在单色制度,与转移矩阵的方法的等价性。
2019-02-26 quant-ph
A Mach-Zehnder Interferometer for a Two-Photon Wave Packet
我们提出了一个实验,允许观察德布罗意双光子波包行为的一对光子,使用马赫-曾德尔干涉仪。它是基于使用脉冲激光器通过自发参量下转换和事件后选择来产生光子对。它与以前的实现不同的是使用第三个时间相关光子来设计光子的状态。同样的技术可以通过一个“无相互作用”的实验给我们提供哪条路径的信息,并且可以在与波粒二象性和非定域性有关的量子力学基础上的其他实验中使用。
2000-10-05 quant-ph
Simultaneous measurement of HOM-like and N00N-like two-photon wavepackets in a Mach-Zehnder interferometer
我们提出并实验证明了在马赫-曾德尔干涉仪中的双光子干涉效应,在该干涉仪中,通过在两个输入光子之间引入时间延迟来制备两种不同的双光子态。在干涉仪中,在两个不同的空间模式或相同的空间模式中,同时制备具有两个时间上分离的光子的对称叠加状态中的双光子状态。我们在一个单一的干涉装置中观察到了同时包含Hong-Ou-Mandel干涉效应和路径纠缠双光子态干涉的双光子干涉条纹。观测到的双光子干涉效应可以提供对单光子和双光子波包干涉特性的同时观测
2018-11-15 quant-ph
Phase noise-immune unconditionally secured classical key distribution using doubly coupled Mach-Zehnder interferometer
最近,在双Mach-Zehnder干涉仪框架下的经典密钥分发(USCKD)中提出了一种新的无条件安全性物理,并证明了其无条件安全性不受量子密钥分发协议的不可克隆定理的影响.由于环境相位波动引起的温度变化,大气干扰,或机械振动,主动锁相似乎是必要的USCKD的双通道传输布局。在这里,USCKD的双信道布局被证明是一个环境噪声免疫协议,特别是对于自由空间光链路,其中的传输距离是潜在的无限的,如果考虑随机相位噪声。
2020-09-06 quant-ph
Duality relation and joint measurement in a Mach-Zehnder Interferometer
定量表征波粒二象性的Mach-Zehnder干涉仪装置实际上实现了对两个不清晰观测量的联合测量。我们提出了这样一对非锐可观测量是联合可测的一个充分必要条件。证明了该条件等价于一个对偶不等式,该不等式对于提取哪条路径信息的最优策略比Jaeger-Shimony-Vaidman-Englert不等式更严格.
2009-05-12 quant-ph
Phase Sensitivity of a Mach-Zehnder Interferometer
马赫-曾德尔干涉仪的最佳性能是在输入态|N_T/2 + 1>| N_T/2-1 > +| N_T/2 - 1>| N_T/2+1>,N_T是原子/光子的总数。这给出:i)相移误差置信度C_{68%} =2.67/N_T,ii)单个干涉测量。不同的输入量子态可以达到~ 1/N_T的海森堡标度,但需要更高的前因子,并且需要对两个或多个独立的测量进行统计分析。
2005-11-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Periodically poled thin-film lithium niobate ring Mach Zehnder coupling interferometer for efficient quantum frequency conversion
针对量子通信网络中量子存储器多工作在可见波段的需求,提出基于周期极化薄膜铌酸锂波导耦合环形马赫-曾德尔干涉仪的量子频率转换器,实现毫瓦泵浦下90%转换效率、低于0.1Hz噪声的单光子可见-电信波长转换。
2025-01-13 quant-ph
Heisenberg-scaling sensitivity in the estimation of two parameters in a Mach-Zehnder interferometer
本文提出一种实验可行的方案,利用压缩态和相干态光输入及零差探测,在马赫-曾德尔干涉仪中同时估计两个相位参数,实现海森堡极限灵敏度。
2025-06-23 quant-ph
Interactions in Electronic Mach-Zehnder Interferometers with Copropagating Edge Channels
我们研究了整数量子霍尔效应中利用共传播边缘态的Mach-Zehnder干涉仪有限偏压响应中的库仑相互作用。在这里,相互作用是特别重要的,因为边缘通道的相干耦合是由于共振机制,被破坏的非弹性过程。我们发现,相互作用产生的饱和,作为偏置电压的函数,周期平均的干涉仪电流,这引起了不寻常的功能,如负微分电导,增强的电流的可见性,和无界甚至发散的可见性的微分电导。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement and visibility at the output of a Mach-Zehnder interferometer
研究了任意压缩参数的压缩相干态对从马赫-曾德尔干涉仪输出的两光束间的纠缠。输出端的量子关联是干涉仪内部相移的函数,输出态的范围从完全解纠缠态到纠缠度是输入压缩参数的增函数的状态。在输入端的一对压缩真空导致在输出端的最大纠缠态。对测量符合计数率或平方差光电流产生的条纹进行了评价和比较。在几乎所有的情况下,除了非常低的信号范围外,类同达因检测被证明是优选的。
1998-11-27 quant-ph
Developing an Interactive Tutorial on a Mach-Zehnder Interferometer with Single Photons
我们正在开发一个量子交互式学习平台(QuILT)的马赫-曾德干涉仪与单光子暴露在量子力学课程的高年级学生的当代应用。QuILT致力于帮助学生培养将基本量子原理应用于物理环境的能力,并探索经典和量子思想之间的差异。QuILT采用可视化工具来帮助学生建立对量子现象的物理直觉,并专注于帮助他们整合定性和定量的理解。我们还讨论了初步课堂评估的结果。
2015-10-05 physics.ed-ph quant-ph
Manipulation of quantum states in memory cell: controllable Mach-Zehnder interferometer
在这篇文章中,我们考虑了操纵量子信号的可能性,确保使用三脚架型原子存储单元。我们表明,根据在写入和读取的驱动字段的配置,这样的单元允许存储和转换的信号。可以在输入处通过两个连续脉冲的马赫-曾德尔干涉仪模式下提供存储器单元的操作。我们提出了一个部分信号读出的过程,提供检索光和原子系综之间的纠缠。因此,我们已经表明,三脚架原子细胞是一个有前途的候选人,实现量子逻辑操作,包括两个量子比特的,可以执行的基础上只有一个细胞。
2016-12-03 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
Mach-Zehnder interferometer using frequency-domain beamsplitter
利用频域马赫-曾德尔干涉仪(MZI),研究了1580 nm和795 nm相干光之间的一阶干涉。MZI由两个基于二阶非线性光学效应的频域BS在强泵浦光下实现。我们在BS的50%转换效率下实现了超过0.99的可见性。对于光子量子信息处理,足够小的背景光子率是必要的。从超导单光子探测器的测量结果,我们讨论了频域MZI在量子范围内的可行性。我们的估计表明,单光子干涉的能见度高于0.9是可行的与实际设置。
2017-03-23 quant-ph