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。
2018-06-05 quant-ph
Broadband pumped polarization entangled photon-pair source in a linear beam displacement interferometer
利用宽带自由运转的激光二极管泵浦单极化磷酸钛氧钾(PPKTP)晶体,将其置于线性光束位移干涉仪中,利用0型自发参量下转换(SPDC)技术,实现了偏振纠缠光子对的产生.我们观察到对率为0.56 Mpairs/s/mW,在一个单一的空间模式,在100 nm的光谱范围内的偏振可见度为97.7%。该实验展示了一种利用高功率自由运转的激光二极管和快速多路复用探测器观测千兆计数率的偏振纠缠光子对的途径。
2019-11-28 quant-ph
Duality relations in a two-path interferometer with an asymmetric beam splitter
本文定量地研究了带非对称分束器的马赫-曾德尔干涉仪中的波粒二象性。非对称分束器引入了额外的先验路径知识,这对于在干涉仪的一个输出端口处检测到的粒子和在另一个输出端口处检测到的粒子是不同的。因此,在两个输出端口处出现的干涉图案的条纹宽度也不同。因此,与对称情况形成鲜明对比的是,这里我们应该集中在一个输出端口上,并从四条路径中区分出在该端口处检测到的粒子所采取的两条可能路径。事实证明,两个非正交的unsharp可观测量联合在这个设置。我们应用这些不清晰的可观测量的联合可测性的条件,以获得干涉条纹的可见性和哪条路径的可测性之间的折衷关系。
2012-02-15 quant-ph
Optimum quantum resource distribution for phase measurement and quantum information tapping in a dual-beam SU(1,1) interferometer
量子纠缠是量子精密测量中的一种资源,可以将其分配给两个正交的物理量,以增强它们的联合测量灵敏度,如量子密集计量学中所证明的那样。另一方面,我们也可以把所有的量子资源只用于相位测量,以获得最佳的测量灵敏度。在这里,我们实验实现了双光束计划在SU(1,1)干涉仪的最佳相位测量灵敏度。我们证明了一个3.9 dB的改善信噪比的最佳经典方法,这是3 dB优于传统的单波束计划。此外,该方案还实现了量子纠缠场的量子光学抽头,具有SU(1,1)干涉仪在量子精密测量和量子信息中实际应用的全部优点。
2018-11-06 quant-ph
Trapped-Ion Quantum Simulator: Experimental Application to Nonlinear Interferometers
我们展示了如何实验实现的一组操作上一个单一的被困离子是足够的模拟一类广泛的哈密顿的自旋1/2粒子在外部的潜力。该系统还能够模拟其他物理动力学。作为演示,我们模拟了$n$阶非线性光学分束器的作用。这些分束器中的两个可以用于构造对干涉仪光束路径中的一个中的相移敏感的干涉仪。确定这些相移的灵敏度随$n$线性增加,并且模拟表明,与由线性分束器($n$ =1)施加的标准量子限制相比,使用非线性分束器($n$ = 2,3)增强了这种灵敏度。
2002-11-06 quant-ph
Interferometer-Type Structures for Guided Atoms
我们通过实验证明了基于微加工光学系统产生的偶极势的中性原子的干涉仪型引导结构。作为一个中心元件,我们使用的原子波导阵列,通过聚焦一个红色失谐的激光束与圆柱形微透镜阵列形成。结合这两个阵列,我们实现了X形分束器和更复杂的系统复杂系统,如马赫-曾德尔和迈克尔逊型原子干涉仪的几何形状。
2002-10-07 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
Losses-based test of wave-particle duality with Mach-Zehnder interferometers
从理论和实验上研究了马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中有损耗光子的波粒二象性。实验是用标准的MZI进行的,分束器或合束器是连续变化的。损耗被故意引入MZI内部(分束器和光束合并器之间的两个臂)或MZI外部(光束合并器之后)。证明了不平衡损失对可预报性$P$(粒子性质)和能见度$V$(波浪性质)有很大的影响。对于前一种情况,对偶不等式成立,而对于后一种情况,对偶不等式被“违反”。我们得到了$P^2+V^2>1$。原则上可以通过切换两个路径和检测器,然后对结果进行平均来消除这种"违规“。观测结果可以从理论上得到很好的解释。实验是用相干光代替单光子进行的,并证明了它们在MZI的对偶性实验中是完全等价的。
2014-02-07 quant-ph
Phase sensitivity at the Heisenberg limit in an SU(1,1) interferometer via parity detection
本文从理论上研究了相干态与压缩真空态相结合的SU(1,1)干涉仪在宇称探测下的相位灵敏度。该干涉仪由两个参量放大器代替分束器组成,用于分束和复合。我们证明了估计相位的灵敏度接近海森堡极限,并给出了相应的最优条件。此外,我们还导出了SU(1,1)干涉仪的量子Cramér-Rao界。
2016-03-31 quant-ph
Atomic Interferometer Gates Realization via Quantum Optimal Control
原子干涉仪具有两个量子幺正门,必须实现原子重力仪和原子干涉仪陀螺仪的量子传感目的。定义了一个定义两个幺正算子之间距离的最优代价函数,并在此基础上推导了一种基于脉冲的随机梯度下降算法,用于实现原子镜和原子分束器门。通过对这些门的实现采用数值优化控制,我们分别实现了反射镜门和分束器门的0.995和0.998的门保真度。在这项研究中,采用了二能级原子钟跃迁。
2021-12-26 quant-ph
On an Atom-Interferometer Test of the Speed of Collapse of Wavefunctions in Relativistic Quantum Mechanics
我建议解决的量子力学波函数的崩溃速度的争议,通过实验测试与修改后的对称马赫-曾德尔原子干涉仪,与非相交,平行,广泛分离的最终光束。根据传统的坍缩方案,当原子被光束末端的两个探测器之一捕获时,干涉仪光束中的相干双峰原子波函数以无限的速度瞬时坍缩,但直到那一刻它仍然保持相干。相反,根据赫尔维格-克劳斯的相对论坍缩方案,波函数以光速坍缩,沿着每个探测器过去的光锥在时间上向后坍缩。这导致过早的崩溃,或预崩溃,这对于3米的光束到光束的间隔在到达检测器之前延伸超过10纳秒的时间跨度。在这个时间跨度内,两束光中成对的波包将是不相干的。传统情况下的相干波包和相对论情况下的非相干波包之间的差异可以通过用横向激光束在探测器附近穿过原子束来探测原子束来测试。如果两束光中成对的原子波包是相干的,那么被两束光散射的光也将是相干的,并在两束光之间的空间中产生驻波,具有可检测的干涉条纹。如果成对的波包是不相干的,就不会产生这样的干涉条纹,散射光的分布将是两个独立的偶极子。这项试验的设计参数似乎在原子干涉测量技术的范围之内。
2017-02-07 quant-ph
Heisenberg-limited quantum interferometry with multi-photon subtracted twin beams
我们提出了一种海森伯限制量子干涉仪,其输入是一个或多个光子已经被不可分割地减去的双光束。这种干涉仪可以产生海森堡限制的性能,同时给出直接的条纹读数,这与Holland-Burnett干涉仪的双光束输入不同。我们提出了一个可行的实验实现,使用光子数相关的源,如非简并参数下转换,并进行现实的性能分析中存在的损失和检测器效率低下。
2020-10-29 quant-ph
Quantum correlations in a noisy neutron interferometer
通过对三叶片理想晶体中子干涉仪输出中子束的自旋自由度和路径自由度的纠缠,研究了噪声存在下的量子相干性。我们发现,在路径自由度上存在退相噪声时,输出态的纠缠度降为零,但量子不和谐对所有的噪声值保持非零。因此,即使在强相位噪声的存在下,中子束的自旋和路径之间的非经典相关性仍然存在。这表明对中子束自旋的测量将引起对路径状态的扰动。我们计算的自旋测量的效果,通过观察的变化,所观察到的对比度的干涉仪的输出光束后选择在一个给定的自旋状态。在这样做的过程中,我们证明,这些测量使我们能够实现量子擦除器,以及通过干涉仪的中子所采取的路径的测量。虽然强相位噪声消除了量子擦除器,但自旋过滤的哪种方式测量对相位噪声具有鲁棒性。我们实验证明了这种干扰的输出光束的对比度,并没有自旋测量的三个中子干涉仪具有不同的噪声强度。这表明,即使存在抑制路径相干性和自旋路径纠缠的噪声,中子干涉仪仍然表现出独特的量子行为。
2014-05-30 quant-ph
Quantum delayed-choice experiment with a beam splitter in a quantum superposition
量子系统可以表现为波或粒子,这取决于实验安排。例如,当使用马赫-曾德尔干涉仪测量光子时,如果插入第二分束器,则光子作为波,但如果省略该分束器,则作为粒子。在光子进入干涉仪后,就可以决定是否插入分束器,就像惠勒著名的延迟选择思想实验一样。在这个实验的最新量子版本中,这个决定是由一个量子附属物控制的,而分束器本身仍然是一个经典物体。在这里,我们提出并实现了量子延迟选择实验的一个变体。我们配置一个超导量子线路作为一个拉姆齐干涉仪,其中的元素,作为第一分束器,可以放在一个量子叠加的活跃和不活跃的状态,作为验证其维格纳函数的负值。我们表明,这使得波和粒子方面的系统被观察到与一个单一的设置,而不涉及一个附属机构,这本身不是干涉仪的一部分。我们还研究了这种量子分束器从量子到经典物体的过渡,由于退相干,通过监测干涉仪输出。
2015-11-24 quant-ph
Phase estimation via photon subtraction at the output of the hybrid interferometer
针对混合干涉仪的光子损耗问题,提出输出端多光子扣除并采用可调分束器的量子计量方案,在20%损耗下仍获得超越Heisenberg极限的相位灵敏度。
2025-10-20 quant-ph
On neutron holography, neutron interferometry and neutron orbital angular momentum
本研究针对Saranac等人提出的中子劳厄晶体干涉仪产生中子轨道角动量的方法提出质疑,通过模拟证明相关全息图样可由常规相移干涉解释,并讨论了晶体干涉仪用于全息的复杂性。
2025-05-19 quant-ph
Field operator transformations in Quantum Optics using a novel graphical method with applications to beam splitters and interferometers
在本文中,我们描述了一种新的,图形化的方法,允许量子光学(QO)中的线性无损光学器件的场算符变换的快速计算。该方法的优点随着所考虑的光学设置的复杂性而增长。作为案例研究,我们研究了分束器(BS),马赫-曾德尔干涉仪(MZI)和双MZI的场算符变换。我们考虑单色输入光的简单情况,以及扩展到非单色的情况。
2014-07-30 physics.optics quant-ph
A continuous, sub-Doppler-cooled atomic beam interferometer for inertial sensing
我们提出了第一个演示的惯性敏感的原子干涉仪的基础上连续的,而不是脉冲,原子束在亚多普勒温度在三维空间。我们证明了30\%的条纹对比度在连续的,惯性敏感的干涉条纹在询问时间$T=6.7~\mathrm{ms}$和短期相位测量噪声的$530~\mathrm{μrad /\sqrt{Hz}}$从干涉测量推断。通过冷铷源将原子输送到干涉仪,该冷铷源在三维中在温度$\leq15~\mathrmμ K$下产生高通量的原子,同时减少原子下游路径中的近共振荧光。我们描述了优化的询问拉曼光束,以实现高对比度,并通过与商业加速度计的测量比较,验证干涉仪的操作。我们还实现了原子干涉仪相位的零死区相位剪切读出,测量速率可达160 Hz。该演示为未来的陀螺仪/加速度计传感器奠定了基础,这些传感器可在动态平台上连续测量,具有高带宽和高灵敏度。
2021-12-17 physics.atom-ph quant-ph
Lithium atom interferometer using laser diffraction : description and experiments
我们已经建立和操作的马赫-曾德尔型原子干涉仪。原子波是在氩气中接种的锂的超声束,并且用于原子波的反射镜和分束器基于在671 nm处的激光驻波上的弹性布拉格衍射。我们在这里给我们的实验装置和用于调整其组件的程序的详细描述。然后,我们提出了实验信号,表现出原子干涉效应具有非常高的可见性,高达84.5%。我们描述了一系列的实验测试的灵敏度条纹的可见性的主要对准缺陷和磁场梯度。
2005-04-08 quant-ph
Reinforcement-learning based matterwave interferometer in a shaken optical lattice
该研究设计了基于强化学习的晃动光晶格物质波干涉仪以高精度测量一维加速度,通过生成光元件晶格类似物协议并经贝叶斯方法评估,其加速度灵敏度超过标准布拉格干涉测量。
2021-07-21 quant-ph
Closed-Loop Dual-Atom-Interferometer Inertial Sensor with Continuous Cold Atomic Beams
本研究提出采用连续冷原子束的闭环双原子干涉仪惯性传感器,通过双路信号和差解耦加速度与转速,灵敏度较单干涉仪提升约1.86倍,实现了高稳定性的短 interrogation 时间惯性测量,为高数据率现场应用的原子惯性测量单元奠定基础。
2024-04-15 physics.atom-ph quant-ph
Theoretical Proposal of a Digital Closed-Loop Thermal Atomic-Beam Interferometer for High-Bandwidth, Wide-Dynamic-Range, and Simultaneous Absolute Acceleration-Rotation Sensing
Institute of Integrated Research, Institute of Science Tokyo(综合研究学院,东京科学大学);Product Development Center, Japan Aviation Electronics Industry, Ltd.(日本航空电子工业有限公司产品开发中心);Department of Physics, Institute of Science Tokyo(物理学系,东京科学大学)
该研究提出一种数字闭环热原子束干涉仪,用于高带宽、宽动态范围的绝对加速度和旋转同时测量,展现出优于现有惯性导航系统传感器的性能。
2026-01-23 physics.atom-ph 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
Atom Interferometry with Top-Hat Laser Beams
激光束强度和相位的均匀性是高性能原子干涉仪的关键。激光强度分布的不均匀性导致在微开尔文温度下用原子源操作的干涉仪中的对比度降低和系统效应,以及使用大动量传递分束器的干涉仪中的有害衍射相移。我们报告了在长时间的冷原子干涉仪中实现所谓的礼帽激光束,以克服使用高斯激光束时遇到的激光强度不均匀的问题。我们描述了礼帽光束的强度和相对相位分布,并证明了它在高斯光束的原子光学效率的增益,与数值模拟一致。我们讨论了应用礼帽光束来提高不同结构的原子干涉仪的性能。
2018-11-08 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Optimal phase sensitivity of an unbalanced Mach-Zehnder interferometer
在本文中,我们解决的问题,优化非平衡马赫-曾德尔干涉仪,对于一个给定的纯输入状态,并考虑一个特定的检测方案。虽然第一分束器的最佳透射系数可以仅经由量子费舍尔信息唯一地确定[Phys.Rev.A105,012604(2022)],但是第二分束器透射系数也依赖于检测方案。针对三种常用的探测方案,系统地给出了第二分束器最佳透射系数的解析解。我们提供了详细的例子,包括高斯和非高斯输入状态,显示当一个不平衡的马赫-曾德尔干涉仪可以优于其平衡的相位灵敏度方面。
2022-08-30 physics.optics quant-ph
Broadband Neutron Interferometer
我们演示了一个双相位光栅,多束中子干涉仪,通过使用一个修改的隆基设置在远场制度。干涉仪的功能是基于通用的\moire效果,最近实施的X射线相衬成像在远场制度。干涉条纹实现与单色,双色和多色中子束;连续和脉冲束。这种远场中子干涉测量允许利用全中子通量精确测量电势梯度,并将中子相衬成像技术扩展到更强的多色中子束。
2016-06-10 nucl-ex physics.ins-det physics.optics
The quantum optical description of a Fabry-Perot interferometer and the prediction of an antibunching effect
本文用量子光学的语言描述了一种法布里-珀罗干涉仪。我们继续将法布里-珀罗干涉仪建模为具有频率依赖的透射率和反射率系数的分束器。反聚束,一个完全非经典的效果,是可以预期的,如果一个激发这个干涉仪与仔细选择频率的单光子到达同时从相反的方向。与普通分束器相反,只要光子计数器不是频率选择性的,即使频率略有不同的单光子也应该能够显示这种效果。
2015-06-18 physics.optics quant-ph
Absolute absorption cross sections from photon recoil in a matter-wave interferometer
我们用物质波干涉仪测量分子的绝对吸收截面。通过量子干涉将纳米结构的密度分布压印到稀分子束上。当光束穿过探测激光器的光场时,一些分子将吸收单个光子。这些吸收事件赋予动量反冲,其使分子相对于未扰动光束的位置移动。对光束内的偏移和未偏移分量求平均导致条纹可见度的降低,从而能够以高精度提取绝对吸收截面。该技术不依赖于分子密度,它是微创的,并且成功地消除了与光子循环、状态混合、光漂白、光致加热、碎裂和电离相关的所有问题。因此,它可以扩展到各种各样的中性分子,簇和纳米粒子。
2014-08-13 physics.atom-ph quant-ph
Accurate trajectory alignment in cold-atom interferometers with separated laser beams
冷原子干涉仪通常面临系统效应,该系统效应源自原子波包的轨迹与驱动干涉仪的激光束的波前之间的耦合。对于这种惯性传感器的精度和稳定性有害的是,这些系统在基于空间分离的激光束的架构中特别增强。本文分析了喷泉结构四光脉冲冷原子陀螺中两束激光的相对准直与原子波包运动轨迹的耦合效应。本文提出了一种在$0.2 \ μ$ rad能级上准直两束激光,并确定原子波包最佳平均速度的方法,其精度为$0.2\ \textrm{mm}\cdot\textrm{s}^{-1}$。这种微调将相关的陀螺仪偏置约束到$1\times 10^{-10}~\textrm{rad}\cdot\textrm{s}^{-1}$的水平。此外,我们揭示了这种耦合使用点源干涉测量技术通过分析单次拍摄的飞行时间的荧光痕迹,这使我们能够测量大的角度偏差之间的询问光束。我们在这里提出的对齐方法可以在其他传感器配置,特别是有关新兴的引力波探测器的概念的基础上冷原子干涉。
2020-03-12 physics.atom-ph physics.ins-det 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
Quantum Dynamical Simulation of a Transversal Stern--Gerlach Interferometer
最初设想作为一个gedanken实验,一个设备组成的两个斯特恩-格拉赫仪器加入在一个倒置的方式触及的基本问题的可逆性演化的量子力学。理论分析表明,将两个部分梁结合起来需要极高的实验控制水平,这使得原始形式的建议在实践中无法实现。在这项工作中,我们重新审视上述问题的数值研究有关的可能性部分光束复合的自旋相干的方式。利用波传播的Suzuki-Trotter数值方法和可配置的、无近似的磁场,在理想条件下对横向Stern-Gerlach干涉仪进行了模拟。这一结果证实了长期以来理论分析所暗示的:即使假设相关的磁场和光束得到了完美的控制,横向Stern-Gerlach干涉仪量子动力学也是基本上不可逆的。
2021-07-01 physics.comp-ph 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
An Optimal Design for Universal Multiport Interferometers
通用多端口干涉仪,它可以被编程来实现多个通道之间的任何线性变换,正在成为经典和量子光子学的强大工具。这些干涉仪通常由分束器和移相器的规则网格组成,允许使用集成光子架构和现成的可扩展性进行直接制造。通用多端口干涉仪的当前标准设计基于Reck等人的工作(Phys.Rev.Lett. 73,58,1994)。我们展示了一种新的设计,通用多端口干涉仪的基础上的一种替代安排的分束器和移相器,这优于Reck等人。我们的设计占用一半的物理足迹的Reck设计,是显着更强大的光损耗。
2017-02-08 physics.optics quant-ph
Reduction of quantum noise in optical interferometers using squeezed light
研究了用于引力波探测的光干涉仪中的光子计数噪声。为了减少量子噪声,压缩真空态被注入到通常未使用的输入端口。在这里,我们专门研究所谓的“暗端口情况”,当分束器与入射激光束成90°时,几乎所有的光子都进入干涉仪的一个输出端口,只有一小部分光子在另一个端口(“暗端口”)被看到。对于这种情况,已经提出信号放大是可能的,而没有同时的噪声放大[R.Barak和Y.Ben-Aryeh,J.Opt.Soc.Am.B25(361)2008]。我们表明,通过注入压缩真空状态到第二个输入端口,计数噪声降低了压缩因子的大值,但信号没有被放大。信号强度仅取决于激光束的强度。
2010-10-25 gr-qc quant-ph
Comment on "Quantitative wave-particle duality in multibeam interferometers"
在最近的论文[Phys. Rev. { \bf A64},042113(2001)]中,S.杜尔提出了一个有趣的多光束推广的定量公式的干涉波粒二象性,发现了由恩格勒双光束干涉仪。建议的推广是一个不等式,涉及的条纹可见度的广义措施,某些措施的最大量的哪种方式的知识,可以存储在哪种方式的检测器。我们构造了一个明确的例子,其中,三个光束处于纯态,杜尔提出的方案导致一个理想的哪路检测器的可能性,可以实现更好的路径鉴别,同时作为一个更好的条纹可见度。在我们看来,这似乎是在互补性的直观的想法,因为它是在两个光束的情况下,其中增加的路径歧视总是意味着减少条纹可见性,如果光束和检测器是在纯状态下实施。
2003-04-01 hep-th quant-ph
Demonstration Of A Continuously Guided Atomic Interferometer Using A Single-Zone Optical Excitation
我们演示了一个原子干涉仪,其中原子通过一个单区光束,由一对双色反向传播的字段。在通过过程中,处于两种不同内部状态的原子波包在光束的引导下描绘出分裂的轨迹,每个波包的振幅和扩展连续变化,产生可以达到接近统一的可见度的条纹。我们表明,这种连续的干涉仪(CI)的旋转灵敏度可以媲美的Borde-Chu干涉仪(BCI)。CI的相对简单性使其成为实际应用的潜在更好候选者。
2003-11-24 physics.atom-ph quant-ph
Quantum noise in optical interferometers
研究了用于引力波探测的光干涉仪中的光子计数噪声。为了减少量子噪声,压缩真空被注入通常未使用的输入端口。本文研究了在什么条件下可以放大引力波信号而不增加计数噪声。这种可能性被认为是分束器两个输出端口纠缠的结果。我们发现,在合理的压缩参数下,不增加噪声的放大是不可能的。计算了不同分束角和压缩参数下的光子分布。
2010-06-24 gr-qc quant-ph
Effective beam separation schemes for the measurement of the electric Aharonov-Bohm effect in an ion interferometer
我们提出了一个实验,第一次证明的第一类电Aharonov-Bohm效应的氢离子干涉仪。对三种不同波束分离方案的性能进行了仿真和比较。相干离子束由单原子针尖(SAT)源产生,由两个四极透镜双棱镜、两个单透镜双棱镜或三个双棱镜分离。束路径分离对于引入可以用不同电势脉冲的两个金属管是必要的。延迟线检测器的高时间分辨率允许与连续离子束一起工作,并避免了Aharonov和Bohm最初建议的脉冲束操作。我们证明,与电子相比,离子的质量更高,因此速度更低,结合高预期的SAT离子发射,首次将这种量子效应的直接证据纳入当前技术可能性的范围。因此,高相干离子检测速率对于避免允许来自环境的失相噪声的影响的长积分时间是至关重要的。我们可以通过确定相干分束的叠加角来确定预期的物质波干涉图样的周期和探测器上的信号。我们的模拟与电子干涉仪装置进行了测试,并同意与实验结果。我们确定的分离方案与三个双棱镜是最有效的,并预测只有80秒的总信号采集时间来测量相移从0到2 $π$由于电Aharonov-Bohm效应。
2015-07-28 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Multi-mode free-space delay interferometer with no refractive compensation elements for phase encoded QKD protocols
本文提出一种无需折射补偿元件的多模自由空间延迟干涉仪方案,通过选择光束横向尺寸在宽延迟范围内实现高干涉可见度,实验在2 ns延迟下测得可见度达0.95,适用于通过多模光纤接收量子信号的相位编码QKD系统及模间QKD场景。
2025-04-10 physics.optics quant-ph
Effect of inter-particle interaction in a free oscillation atomic interferometer
研究了自由振荡原子干涉仪中两个相互作用玻色子在分束器上的多次散射动力学。使用粒子间散射长度和分束器概率作为控制参数,我们表明,即使在这样一个简单的设置可以创建一个广泛的强关联量子态。这特别包括NOON状态,其最大化量子费舍尔信息并且是量子精密测量中的最重要的状态。
2013-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interferometers and Decoherence Matrices
结果表明,在不存在退相干效应的情况下,洛伦兹群是双光束干涉仪的自然语言。干涉仪的这个方面可以被转换成洛伦兹群的六参数表示,就像偏振光学的情况一样,其中一个光束有两个正交分量。它表明,有组的变换留下的一致性或密度矩阵不变,这种对称性的框架内制定的维格纳的小群。从纯态到不纯态的转变需要一个额外的数学装置。针对这一过程构造了退相干矩阵,并详细研究了它们的性质。这种对称性的实验测试是可能的。
2000-03-13 hep-th math-ph math.MP