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
Broadening the high sensitivity range of squeezing-assisted interferometers by means of two-channel detection
对于压缩增强的SU(2)干涉仪,我们从理论上研究了拓宽亚散粒噪声灵敏度相位范围的可能性。我们表明,这一目标可以通过在两个输出端口中实施检测来实现,检测器输出的最佳组合,导致独立于干涉仪操作点的相位灵敏度。如果每个检测器之前都有相敏放大器,则该灵敏度也可以容忍检测损失。
2020-10-11 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
Effects of reservoir squeezing on the amplification of quantum correlation
本文研究压缩真空库中两个无相互作用量子比特的量子失协动力学,揭示库压缩相位和强度对临界时间及量子失协放大的调控作用,并提出通过调节压缩参数和初始参数缩短量子速度极限时间的方法。
2024-01-22 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
Polarization squeezing of intense pulses with a fiber Sagnac interferometer
本文报道了利用非对称光纤Sagnac干涉仪产生强、短光脉冲的偏振压缩。利用光纤的克尔非线性效应产生独立的振幅压缩脉冲。讨论了空间重叠振幅压缩相干态的偏振压缩特性。将单振幅压缩光束的实验结果与两个相位匹配、空间重叠的振幅压缩脉冲的实验结果进行了比较。对于后者,在S 0和S1中观察到低于散粒噪声的噪声方差为-3.4dB和S2 Stokes参数中的噪声方差为-2.8dB,这与输入压缩幅度相当。在S1中产生了偏振压缩,即相对于相应的偏振最小测不准态的压缩。
2003-05-23 quant-ph
Improved phase sensitivity of an SU(1,1) interferometer based on the internal single-path local squeezing operation
本文提出在SU(1,1)干涉仪内部实施单路径局域压缩操作的理论方案,利用零差检测提高相位测量精度,有效增强了干涉仪对内外部光子损耗的鲁棒性。
2024-11-14 quant-ph
Generating two-mode squeezing with multimode measurement-induced nonlinearity
利用数值模拟和解析结果对双模干涉仪中的测量诱导非经典效应进行了理论研究。我们证明了对于某些参数,在干涉仪内的测量导致双模压缩的发生。结果强烈依赖于检测概率,干涉仪内的相位,和输入状态的选择。得到了实现最大压缩的合适参数。我们分析了损失的影响,并确认预测的效果是在目前的实验技术范围内。
2020-09-22 quant-ph
Broadband squeezing of quantum noise in a Michelson interferometer with Twin-Signal-Recycling
双信号回收(TSR)建立在两个光耦合腔的谐振偶极子的基础上,有效地提高了干涉仪在特定信号频率下的灵敏度。我们报道了双信号循环迈克耳孙干涉仪的首次实验实现及其压缩光注入的宽带增强。整个装置被稳定地锁定,并且证明了干涉仪散粒噪声的宽带量子噪声降低高达4dB。该系统的特点是通过测量其量子噪声谱的几个调谐的TSR腔。我们发现实验结果和数值模拟之间的良好协议。
2010-05-25 quant-ph
Improving the phase super-sensitivity of squeezing-assisted interferometers by squeeze factor unbalancing
本文从理论上研究了由两个参量放大器级联而成的SU(1,1)干涉仪以及前加挤压器后加反挤压器的普通SU(2)干涉仪的灵敏度特性。几种可能的实验配置被认为是,如种子光束,直接或零差检测方案的存在或不存在。在所有情况下,我们制定的最佳条件,以实现相位超灵敏度,这意味着灵敏度克服散粒噪声限制。我们表明,对于一个给定的增益的第一参量放大器,不平衡的干涉仪,通过增加第二放大器的增益提高了干涉仪的性能。特别地,通过增益不平衡可以实现更宽的超灵敏度相位范围和更好的总体灵敏度。
2016-11-27 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
Amplification of bosonic interactions through squeezing in the presence of decoherence
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Universidad de la República(乌拉圭共和国大学);Universidad Nacional de Córdoba(科尔多瓦国立大学)
通过退相干环境中的压缩技术,增强玻色子相互作用并提升在噪声下的纠缠态制备保真度。
2026-09-28 quant-ph
Optomechanical position detection enhanced by de-amplification using intracavity squeezing
已经预测和实验证明,通过将压缩光注入到光机械装置中,可以提高位置测量的精度。在这里,我们提出了一个根本不同的方法,其中的压缩是由非线性介质直接在腔内创建的。与直觉相反,信噪比的增强通过精确地解放大对机械运动敏感的正交而起作用,而不丢失量子信息。这种增强适用于具有弱光机耦合和/或强机械阻尼的系统。这可以允许基于光机械设备的量子限制检测器的更大的机械带宽。我们的方法可以直接扩展到量子非破坏(QND)量子比特检测。
2015-03-30 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
Continuous phase amplification with a Sagnac interferometer
我们描述了一种Sagnac干涉仪中的弱值激发相位放大技术。我们通过测量分裂高斯模在暗端口的平均位置来监测轻微失调干涉仪的两个路径之间的相对相位。虽然我们只监测暗端口,我们表明,信号随相位线性变化,我们可以获得类似的灵敏度平衡零差检测。我们推导出的放大源与经典的波动光学和作为一个逆弱值。
2009-12-16 quant-ph
Protection of noise squeezing in a quantum interferometer with optimal resource allocation
干涉仪对于精确测量至关重要,包括引力波、激光测距、雷达和成像。相位灵敏度是一个重要的参数,利用量子态可以对相位灵敏度进行量子增强以突破标准量子极限。然而,量子态是高度脆弱的,并且随着损耗而迅速退化。我们设计并演示了一个量子干涉仪,它利用一个分束比可变的分束器来保护量子资源免受环境影响。最佳相位灵敏度可以达到系统的量子Cramér-Rao界。这种量子干涉仪可以大大降低量子测量中对量子源的要求。理论上,在66.6%的损失率下,灵敏度可以使用仅6.0 dB的压缩量子资源与电流干涉仪而不是24 dB的压缩量子资源与传统的压缩真空注入马赫-曾德尔干涉仪来打破SQL。在实验中,当使用2.0 dB压缩真空态时,通过优化第一分束比,当损耗率从0%变化到90%时,灵敏度的增强仍然保持在~1.6 dB,表明在实际应用中,量子资源在损耗存在的情况下得到了很好的保护。这种策略可以为在有损环境下的量子信息处理和量子精确测量提供一种保持量子优势的方法。
2023-02-21 quant-ph
Quantum-enhanced differential atom interferometers and clocks with spin-squeezing swapping
将差分干涉测量视为分布式多参数估计问题,提出利用单一自旋压缩态在公共干涉模式间进行模式交换的协议,实现了突破标准量子极限的差分相移估计灵敏度,并通过原子钟和干涉仪的噪声模拟验证了其有效性。
2023-03-17 quant-ph
Optimizing mechanical entanglement using squeezing and parametric amplification
本研究提出一种光力学系统方案,借助腔内压缩与压缩库场的量子态转移优化纳米机械谐振器纠缠,明确多参数对纠缠的影响,为量子传感与信息处理应用提供可行路径。
2025-06-18 quant-ph
Non-Hermitian interferometer: Unidirectional amplification without distortion
非厄米干涉仪可以在虚势和磁通量存在的情况下实现非对称传输。在紧束缚模型的框架下,我们提出了一个具有不等跳跃率的非厄米二聚体。这种设计的有趣的特点是波矢独立性和散射的单向性,它放大波包而不失真,吸收非相干波而不反射。吸收与系统的谱奇异性有关,并对谱奇异性的动力学行为进行了解析和数值研究。
2016-11-04 quant-ph
Amplification of rotation velocity using weak measurements in Sagnac's interferometer
基于弱值放大的概念,研究了Sagnac干涉仪对旋转速度的放大。通过在动量空间中使用不同的方案来执行Sagnac干涉仪,我们已经证明了通过放大Sagnac效应的相移来检测小旋转速度的新的弱测量方案。在给定初始光谱的最大入射光强、光谱仪强度的探测极限和角速度测量精度的前提下,可以在实验前从理论上给出合适的选样和最小光路面积。此外,我们提出了一种新的光学设计,以增加光路面积和减小干涉仪的尺寸,以克服仪器尺寸的限制。最后,本文提出的基于弱测量的改进型Sagnac干涉仪是一种创新的、有效的微小转速信号探测方法。
2021-01-04 quant-ph
Parametric squeezing amplification of Bose-Einstein condensates
从理论上研究了磁双阱势中玻色-爱因斯坦凝聚体压缩态的产生。通过以两倍的约瑟夫森频率周期性地调制两个阱之间的隧道耦合来产生数量或相位压缩态,即,通过参量放大。用多组态Hartree玻色子方法(MCTDHB)进行了模拟。我们采用最优控制理论,使冷凝物在最后一个时间完全停止,从而创建一个高度压缩状态(压缩因子为0.12,$ξ_S^2=-18$ dB)适合原子干涉。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Improving Polarisation Squeezing In Sagnac Interferometer Configuration Using Photonic Crystal Fibre
在光子晶体光纤中可能的光的更大限制导致更大的有效非线性,这有望产生比在标准光纤中可能的更大的量子压缩。然而,迄今为止的实验工作还没有实现超过标准纤维的改进。本文对Sagnac结构光子晶体光纤中的偏振压缩进行了全面的数值研究。通过包括损耗,非瞬时拉曼响应,过量的相位噪声,二阶和三阶色散和自陡峭,模拟能够识别的物理因素,限制当前的光子晶体光纤压缩实验。
2013-05-03 physics.optics quant-ph
Weak value amplification in a shot-noise limited interferometer
本文研究了在散粒噪声限制灵敏度的情况下,光学干涉相位测量中的弱值放大效应。我们计算的信号和散粒噪声,包括全阶相互作用项的WVA,并表明,散粒噪声的贡献,在指针变量的相移总是大于指针变量的最终方差。这在估计噪声水平中产生高达1.5倍的差异。为了阐明WVA的实际应用的优势,我们讨论了信噪比和它的优化存在的散粒噪声。
2012-06-25 quant-ph
Amplification of the coupling strength in a hybrid quantum system
在两个不同的量子系统之间实现强耦合对于在它们之间快速传递量子信息具有重要意义,但在某些混合量子系统中实现强耦合是困难的。在这里,我们提出了一个方案,通过压缩来增强单个氮空位中心和超导电路之间的耦合强度。我们的方案的主要配方是通过直接调谐专门设计的超导电路来构造幺正压缩变换。利用实验得到的电路参数,我们发现对系统施加压缩变换可以大大增强耦合强度。这为增强混合量子系统中的耦合强度提供了一条新的途径。
2018-04-16 quant-ph
Phase-locked amplification enhanced by spin squeezing
Institute of Applied Physics and Materials Engineering, University of Macau(澳门大学应用物理与材料工程研究所)
本研究通过自旋压缩和相锁机制相结合,提升磁场所检测的相位灵敏度和有效检测范围。
2025-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Angular displacements estimation enhanced by squeezing and parametric amplification
本文从理论上研究了一种改进的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的角位移估计方法,该干涉仪是在标准MZI的两臂上分别引入两个光参量放大器(PA)。PA的使用既可以压缩散粒噪声,又可以放大干涉仪内部的光子数。在双臂引入未知角位移的情况下,利用量子费舍尔信息矩阵方法推导了多参数量子Cramér-Rao界(QCRB),并将双臂间角位移差的界与强度探测对角位移的灵敏度进行了比较.另一方面,在未知角位移仅在一个臂上的情况下,利用零差检测方法,给出了角位移的灵敏度。它可以超过标准量子极限(SQL),并接近单参数QCRB。最后讨论了光子损失对灵敏度的影响。
2020-08-28 quant-ph
Global multimode squeezing in a train of ultrashort pulses from unbalanced SU(1,1) interferometers
The State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, College of Precision Instrument and Opto-Electronics Engineering, Tianjin University(天津大学精密仪器与光电子工程学院)
本文通过不平衡SU(1,1)干涉仪在超短脉冲列车中生成多模强度压缩,利用锁模激光作为泵浦源,结合光学延迟和非线性光束分裂器实现时域多路复用,展示了多模式强度压缩的独特相关结构和其与模式数M的量子相关性。
2026-07-28 quant-ph
Squeezing of optomechanical modes in detuned Fabry-Perot interferometer
对失谐激光泵浦法布里-珀罗腔动镜构成的光机系统进行了分析。抽运失谐产生的光弹簧在系统中产生若干本征模,这些本征模可视为高Q振荡器。激光功率的调制导致振荡器弹性常数的参数调制,从而允许压缩模的正交中的噪声。在从空腔反射的光中可以找到压缩的证据。
2013-09-14 gr-qc quant-ph
Squeezing as an irreducible resource
我们表明,压缩是一个不可约的资源,保持不变的变换下的线性光学元件。特别是,我们给出了一个分解的任何光学电路的线性输入输出关系到一个线性多端口干涉仪,然后由一组独特的单模挤压,然后另一个多端口干涉仪。使用这种分解,我们推导出一个不去定理的叠加宏观不同的状态从单光子探测。此外,我们证明了几种随机产生偏振纠缠态的方案之间的等价性。最后,我们导出了正交相位振幅的理想量子非破坏耦合的最小量子光路。
1999-05-31 quant-ph
Quantum limit of precision for phase estimation in squeezing-enhanced interferometry with a single-mode readout
Institute for Quantum Optics, Ulm University(乌尔姆大学量子光学研究所)
单模读出的 squeezing 增强干涉仪在相位估计中达到量子极限,通过计算混合量子态的 Fisher 信息证明其最优性。
2026-07-15 quant-ph
Enhancing the sensitivity of amplification of rotation velocity in Sagnac's interferometer with biased weak measurement
近年来,在光学计量中,有偏弱测量(BWM)显示出比常规测量和标准弱测量(SWM)更高的精度。本文提出了一种利用Sagnac干涉仪中的BWM检测旋转速度的方案。特别是,BWM采用了额外的减少光子在后选择通过引入预耦合,和剩余的光子已被证明是非常敏感的估计参数。此外,数值结果表明,采用BWM格式比采用SWM格式具有更高的灵敏度。
2021-10-21 quant-ph
Spin squeezing of atomic ensembles by multi-colour quantum non-demolition measurements
我们分析了自旋压缩原子系综的产生与几个光学频率的同时色散相互作用。光学参数的明智选择使得能够优化干涉检测方案,该干涉检测方案抑制不均匀的光偏移并且保持干涉仪在最小化技术噪声的平衡模式下操作。我们发现,当原子与调谐到循环跃迁的双频光相互作用时,$ξ^2$的自旋压缩程度为$ξ^2\sim 1/d$,其中$d$是系综的共振光学深度。在真正的碱金属原子有损失的通道和缩放可能更接近$ξ^2\sim 1/\sqrt d.$然而,使用两个频率提供了一个显着的改善程度的压缩可达到的,我们通过定量分析的非共振探测Cs D1线。分析了两种替代配置:使用空间干涉的马赫-曾德尔干涉仪,以及与不需要空间干涉仪的多频调幅光的相互作用。
2009-05-14 quant-ph
Optimal squeezing for high-precision atom interferometers
本文证明压缩是超冷原子干涉仪的关键资源,并展示定制压缩态可克服原子相互作用导致的精度限制,应用于引力波探测等场景。
2023-11-17 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas gr-qc
Parametric amplification and noise-squeezing in room temperature atomic vapours
我们报告使用参数激发相干操纵集体自旋态的原子蒸气在室温下。在基态自旋演化中检测到参数激发的签名。这些包括原子相干态的激发光谱,其中包含在参数过程的频率特性的共振。信号正交的振幅显示放大和衰减,其噪声分布的特征在于由一个强的不对称性,类似于在机械振荡器中观察到的。参量激发是通过抽运光束的周期性调制产生的,利用了原子磁力测量中广泛使用的类似Bell-Bloom的技术。值得注意的是,我们发现,通过这种技术获得的噪声压缩增强的信噪比的测量高达10倍,并提高了3倍的Bell-Bloom磁力计的性能。
2019-03-01 physics.atom-ph quant-ph
Squeezing arbitrary cavity-field states through their interaction with a single driven atom
我们提出了一个实现的任意辐射场状态的参量放大预先准备在高Q腔。这个非线性过程是通过一个三能级原子(基本原子)的色散相互作用来完成的。|g>,中间体|i>,兴奋|e>能级),同时具有i)经典驱动场和ii)我们希望压缩其状态的先前准备的腔模式。在绝热近似下,我们证明了在中间能级上制备原子初态|i>成为获得简并参量放大过程的关键。
2004-01-08 quant-ph
Analytical Fock Representation of Two-Mode Squeezing for Quantum Interference
Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);University of Tuebingen(蒂宾根大学)
本文提出了一种解析方法,用于在任意挤压强度下分析非线性干涉仪的多光子干涉现象,并提供了新的实验观测可能性。
2026-02-10 quant-ph
Spin squeezing enhanced dual species atom interferometric accelerometer employing large momentum transfer for precision test of the equivalence principle
本研究理论验证了结合自旋压缩与大动量转移的光脉冲原子干涉加速度计可接近海森堡极限的灵敏度,适配双物种等效原理检验,近地轨道下厄缶参数测量灵敏度有望达10^(-20)量级。
2023-02-18 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
Exponentially-Enhanced Light-Matter Interaction, Cooperativities, and Steady-State Entanglement Using Parametric Amplification
我们提出了一种实验上可行的方法来增强原子-场耦合以及这种耦合和耗散之间的比率(即,在光学腔中的两个原子的相互作用。我们的方法也使稳态的近最大量子纠缠的产生。我们的方法利用光学参量放大,以指数方式增强原子-腔相互作用,因此,系统的协同性,与压缩引起的波动噪声被完全消除。因此,即使对于压缩参数的适度值,也可以实现比$100$大得多的有效协同性。我们表明,纠缠不保真度(量化的最大纠缠态的产生状态的偏差)是指数小于在其他耗散纠缠制备不施加压缩的不确定性的下限。因此,这种不忠可以任意小。我们提出的增强原子-腔协同效应的通用方法可以在广泛的物理系统中实现,并且可以为基于纠缠的量子信息处理提供多种应用。
2018-03-05 quant-ph
Optimizing the phase sensitivity of a Michelson interferometer with a two mode squeezed coherent input
研究了一种双模压缩相干态输入的迈克尔逊干涉仪。这种干涉仪在散粒噪声极限上具有更好的相位灵敏度,其系数为$e^{2r}$,其中$r$是压缩参数[Phys. Rev. A 102,022614(2020)]。我们表明,当光子损失和噪声在两个手臂是不对称的压缩角的最佳选择可以允许在没有任何增加的输入或泵浦功率的相位灵敏度的改善。特别地,当损耗仅发生在干涉仪的一个臂上时,我们可以将光子损耗的相位灵敏度提高到80%。因此,可以在诸如LiDAR、陀螺仪和测量高吸收/反射材料的折射率的若干应用中做出显著改进。
2023-03-02 quant-ph
Broadband Quantum Noise Reduction in Future Long Baseline Gravitational-wave Detectors via EPR Entanglement
在引力波探测器中,通过向干涉仪的暗口注入频率相关的压缩光,可以实现宽带量子噪声的抑制。这种依赖于频率的压缩可以通过将压缩光与外部滤波腔相结合来产生。然而,在未来的长基线干涉仪(LBI)中,实现宽带压缩所需的滤波器腔具有低带宽-需要非常长的腔来减轻光损耗的问题。最近的研究表明,利用压缩光源中的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠,干涉仪可以同时作为探测器和滤波腔。这是一个有吸引力的宽带压缩计划的LBI,因为长度要求的滤波器腔是自然满足的干涉仪臂的长度。在本文中,我们提出了一个系统的方法来寻找这种宽带压缩计划的工作点在LBI。我们还表明,在LBIs,EPR计划实现了近乎完美的椭圆旋转相比,4公里的干涉仪,有明显的误差周围的中间频率。最后,我们表明,在4公里的情况下,光机械耦合常数的近似可以打破较长的基线。这些结果适用于未来的探测器,如10公里爱因斯坦望远镜和40公里宇宙探测器。
2019-09-09 quant-ph
Photothermal Fluctuations as a Fundamental Limit to Low-Frequency Squeezing in a Degenerate Optical Parametric Amplifier
通过简并光学参量放大器中的光折变效应和热膨胀效应,研究了光热涨落对光场压缩态的影响。我们还讨论了光热噪声在各种情况下的影响,以及如何尽量减少其不良后果。我们发现,光热噪声中的OPA引入了显着的相位压缩光束的噪声量,使他们不太理想的低频应用,如引力波(GW)干涉仪,而振幅压缩光束是相对免疫的光热噪声,并可能代表应用在GW干涉仪的最佳选择。
2005-05-20 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
Experimental demonstration of a squeezing enhanced power recycled Michelson interferometer for gravitational wave detection
干涉引力波探测器预计会受到某些频率的散粒噪声的限制。我们的实验表明,一个功率回收迈克尔逊与压缩光注入到暗端口可以克服这个限制。测量到2.3dB的信噪比的改善,并长时间稳定锁定。我们实验的配置、控制和信号读出与当前的引力波探测器设计兼容。我们认为我们的系统的应用程序,如LIGO长基线干涉仪的设计。
2002-05-09 gr-qc physics.optics quant-ph
Squeezing Enhancement in Lossy Multi-Path Atom Interferometers
Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院)
本文通过引入广义输入-输出形式,研究了在包含速度选择性和散射损耗的多路径原子干涉仪中,利用自旋压缩态(特别是单轴扭曲态)提升相位灵敏度的方法,并展示了在优化布拉格分束器参数和压缩度后,即使存在实际损耗也能超越标准量子极限数分贝,同时指出了有限温度对纠缠优势的挑战。
2026-06-12 physics.atom-ph quant-ph
Broadband Squeezed Microwaves and Amplification with a Josephson Traveling-Wave Parametric Amplifier
电磁真空的压缩是一种基本的量子力学技术,用于减少量子噪声的应用跨越引力波探测,生物显微镜,和量子信息科学。在超导电路中,通常用于产生压缩微波的基于谐振器的约瑟夫森结参量放大器受到窄带宽和低动态范围的限制。在这项工作中,我们开发了一个双泵,宽带约瑟夫森行波参量放大器,相敏消光比为56 dB的单模压缩等同于最好的谐振器为基础的挤压。我们还展示了双模压缩在微波频率与带宽在千兆赫范围内,几乎是两个数量级宽于当代谐振器为基础的挤压。我们的放大器能够同时产生具有大频率间隔的纠缠微波光子对,具有潜在的应用,包括高保真量子比特读出,量子照明和隐形传态。
2023-02-15 quant-ph
Frequency-dependent squeezing for gravitational-wave detection through quantum teleportation
本文提出基于量子隐形传态与纠缠光的频率依赖压缩新方案,可在爱因斯坦望远镜低频探测器的失谐信号循环干涉仪中实现宽带量子噪声抑制,且无需额外滤波腔或改动核心光学器件。
2025-03-13 quant-ph
Measurement-Based Linear Optics
光量子处理的一个主要挑战是实现大型、稳定的干涉仪。在这里,我们提出了一个虚拟的,基于测量的干涉仪,在飞行中编程完全由零差测量角度的选择。有限压缩的影响被捕获的均匀振幅阻尼。我们将我们的建议与现有的(物理)干涉仪进行比较,并考虑其用于BosonSampling的性能,这可能在不久的将来展示后经典计算能力。我们证明了它的效率在时间和压缩(能量)在这种设置。
2017-03-10 quant-ph
Hybrid Heralded Noiseless Amplification with Finite-Cutoff Quantum Scissors
University of Queensland(昆士兰大学)
该研究在两个单模压缩器间插入有限截止量子剪刀NLA,探究其混合放大器的增益提升机制,发现随截止值增加保真度提升,高截止时趋近理想NLA性能。
2026-09-07 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
Quantum-Enhanced Fiber-Optic Gyroscopes Using Quadrature Squeezing and Continuous Variable Entanglement
我们分析了光纤陀螺仪的设计增强注入量子光学压缩真空到基于光纤的Sagnac干涉仪。在光纤损耗的存在下,我们计算的最大可达到的增强超过一个经典的,激光驱动的光纤陀螺仪的角速度估计方差从零差测量。我们发现一个恒定的增强因子,这取决于引入系统的压缩程度,但超过$10$ - $15$ dB的压缩收益递减。在固定的总光纤长度的现实约束下,我们表明,分割成多个Sagnac干涉仪馈与多模纠缠压缩真空,从而建立跨单个干涉仪的量子纠缠,提高了旋转估计方差的一个因素的$e\approx2.718$。
2020-03-27 physics.optics quant-ph
Efficient detection of spectrally multimode squeezed light through optical parametric amplification
本文首次实验演示了利用光学参量放大检测光谱多模压缩光,实现对宽带压缩真空态超过60个光谱模式的同时检测,压缩度均匀且达-6.5至-7 dB,为构建连续变量簇态及高维光子量子技术提供了新途径。
2025-08-06 physics.optics quant-ph
Gain sensitivity of the Mach-Zehnder interferometer by photon subtraction strategy
本文提出在MZ干涉仪中从双模压缩真空态转换出的两个单模压缩态上预先减去光子,利用测量诱导的特定宇称连续变量态,在实用压缩范围内实现超过20 dB的灵敏度增益并突破量子Cramér-Rao边界。
2024-05-25 quant-ph
Fundamental sensitivity limit of lossy cavity-enhanced interferometers with external and internal squeezing
本文推导了存在光学损耗时腔与压缩光增强干涉仪的基本灵敏度极限,证明通过引入额外的内部压缩操作可有效减轻读出损耗并达到最佳灵敏度,为真实场景下最优传感器的开发奠定了基础。
2023-07-18 gr-qc quant-ph