Two-photon interference of temporally separated photons
我们目前的实验演示的双光子干涉涉及时间上分离的光子在两种类型的干涉仪：马赫-曾德尔干涉仪和基于偏振的迈克耳孙干涉仪。通过在两个输入光子之间引入大的时间延迟，在两个干涉仪臂内的对称叠加状态中概率地制备双光子状态;该状态由两个时间上分离的光子组成，它们处于两个不同或相同的空间模式。然后，我们观察到的双光子干涉条纹同时涉及Hong-Ou-Mandel干涉效应和路径纠缠的双光子态的干涉在一个单一的干涉设置。观察到的双光子干涉条纹提供了单光子和双光子波包的干涉特性的同时观察。观测还可以促进对干涉现象的起源的更全面的理解，所述干涉现象是由干涉仪臂内的两个时间上分离的光子组成的空间聚束/反聚束双光子状态引起的。
2016-10-11 quant-ph
Hong-Ou-Mandel interferometer with cavities: theory
本文研究了一个在光路中增加一个或两个光腔的Hong-Ou-Mandel干涉仪出口的符合数。计算了分束器出口处的四阶关联函数。在腔长大于单光子相干长度的情况下，观察到了光子聚并和反聚并干涉。给出了导致量子干涉的不可分辨过程的费曼路径图。作为双腔宏欧曼德尔干涉仪的应用，讨论了光学异或门的结构。
2005-03-29 quant-ph
Experimental Demonstration of Optimal Unambiguous State Discrimination
我们首次完整地证明了非正交量子态之间的无歧义态鉴别。利用一种新型的自由空间干涉仪，我们实现了对两个非正交光态的最佳量子测量方案，称为Ivanovic-Dieks-Peres（IDP）测量。我们第一次获得了这一衡量的所有三种可能结果。这个广义测量方案的所有方面，包括其优于标准冯诺依曼测量，已被证明在1.5%的IDP预测。
2000-07-19 quant-ph
Quantum entangled Sagnac interferometer
SU（1，1）干涉仪（SUI）是一种新型的干涉仪，它利用直接纠缠的量子场来检测相位变化。对于旋转感测，通常采用Sagnac几何。然而，由于SUI依赖于两个臂的相位和，传统的Sagnac几何，当应用于SUI时，将导致零信号。本文对传统的Sagnac干涉仪进行了改进，将SU（1，1）干涉仪嵌套在Sagnac干涉仪中。我们表明，旋转信号来自两个部分标记为“经典”和“量子”，分别和量子部分，其中量子纠缠场用于检测，具有旋转信号增强的一个因素有关的SUI的增益。
2022-11-16 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
Noise limits on two-photon interferometric sensing
当光子在穿过马赫-曾德尔干涉仪时与自身发生干涉时，其出射的输出端口受到干涉仪臂之间的相位差的影响。这允许高度精确地估计路径长度差（延迟），但是对相位噪声极其敏感。相比之下，双光子Hong-Ou-Mandel干涉仪的臂之间的延迟直接影响光子对的相对不可分辨性，从而影响记录符合的速率。这同样允许延迟估计;特别是不太精确，但具有对光子相位的扰动不太敏感的优点。本文研究了马赫-曾德尔干涉术在多大程度的噪声下仍保持其相对于洪欧-曼德尔干涉术的优势。我们还探讨了不同的双光子输入马赫-曾德尔干涉仪的竞争优势，以及在什么参数制度下，每个输入表现最好。
2021-08-25 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
Phase estimation for an SU(1,1) interferometer in the presence of phase diffusion and photon losses
本文从理论上研究了在考虑噪声影响的情况下，具有两臂相移的SU（1，1）干涉仪的量子费舍尔信息（QFI）。通过对净化过程的分析，提出了一种考虑相扩散效应的广义相变换。在此基础上，导出了同时考虑相位扩散和光子损失影响时的QFI解析表达式和量子精度的界。为了克服标准量子极限和噪声对相位估计精度的影响，给出了退相干系数随总平均光子数变化的上界。
2018-06-13 quant-ph
Enhancing phase sensitivity in Mach-Zehnder interferometer with various detection schemes using SU(1,1) coherent states
本文研究马赫-曾德尔干涉仪在不同相移场景和探测方案下的相位灵敏度，证明以SU(1,1)相干态为输入态时，各探测方案在最优条件下均可达到量子Cramér-Rao界。
2025-02-07 quant-ph
Optimal unambiguous discrimination between subsets of non-orthogonal quantum states
众所周知，在非正交但线性独立的量子态之间的明确区分是可能的，具有一定的成功概率。在这里，我们考虑这个问题的一个变体。我们将只区分其中的两个子集，而不是区分所有不同的状态。特别是，对于三个非正交状态的情况下，我们表明，最佳的策略，以区分一组包含一个状态的集合包含其他两个具有更高的成功率比，如果我们希望区分所有三个状态。有些令人惊讶的是，为了明确的区分，子集不需要线性独立。一个完全解析的解决方案，我们还展示了如何构建广义干涉仪（多端口），提供了一个光学实现的最佳策略。
2002-08-31 quant-ph
Phase-controlled integrated photonic quantum circuits
可扩展的光子量子技术基于多个嵌套干涉仪。为了实现这种架构，需要集成光学结构来确保稳定、可控和可重复的操作。在这里，我们展示了一个关键的证明的原则演示的外部控制的光子量子线路的基础上紫外光写入波导技术。特别是，我们提出的非经典干涉的光子对的马赫-曾德尔干涉仪与X耦合器在集成光路中的热光移相器的干涉仪臂之一。
2009-09-23 quant-ph
Global quantum phase estimation via hybrid quantum--classical learning
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Sichuan Zhitu Linghai Intelligent Technology Co., Ltd.（四川智图灵海智能科技有限公司）
提出混合变分量子-经典神经网络干涉仪（VQ-CNNI），通过联合优化量子编码和经典解码实现[-π,π)区间内高精度无歧义相位估计。
2026-05-24 quant-ph
Nonclassical states of light in a nonlinear Michelson interferometer
非线性量子精密测量方案可以导致比海森堡有限标度更快的测量不确定度。我们研究了嵌入克尔介质中的迈克耳孙干涉仪[Luis和Rivas，Phys.Rev.A92，022104（2015）]，其导致与其两个臂的长度的相对变化相对应的非线性强度相关相移。给出了最小可达测量不确定度的量子克拉美-罗界，并研究了实际中使该界饱和的要求。讨论了干涉仪输入光态的选择和输出端的读出策略。理想的，非经典状态的光，必须用来饱和的约束被发现是非常容易受到光子损失噪声。我们确定最佳状态在每个噪声水平，既有弹性的噪声和能够提供增强的灵敏度，并讨论实际实现的干涉测量方案使用这样的状态。
2021-12-06 quant-ph
Optimum unambiguous discrimination among linearly-independent non-orthogonal quantum states and its optical realization
通过将非正交量子态的集合映射到正交量子态的集合上，可以解决在非正交但线性独立的量子态之间明确区分的问题，然后可以无误差地区分正交量子态。这样的非幺正变换可以有条件地在量子系统上进行;幺正变换在一个更大的系统上进行，其中感兴趣的系统是一个子系统，测量被执行，如果获得了正确的结果，那么所需的非幺正变换将在子系统上进行。我们将展示如何构建广义干涉仪（多端口），当结合一些输出端口上的测量，实现这种类型的非酉变换。输入状态是单光子状态，其中光子被分成几种模式。讨论了区分三个非正交状态的一些明确的例子，并给出了最佳区分这些状态的网络。
2000-12-22 quant-ph
Polarisation drift compensation in an 8 km long Mach-Zehnder fibre-optical interferometer for quantum communication
我们通过实验稳定了8公里长的光纤马赫-曾德干涉仪臂之间的偏振漂移，同时补偿了相位波动。单光子波长复用与三个经典的通道，这是用来作为反馈的控制系统。这些通道中的两个用于主动偏振控制系统，而另一个用于锁相干涉仪。我们证明了长期稳定的单光子能见度时，使用偏振控制。
2011-05-03 physics.optics quant-ph
Time-dependent wave packet simulations of transport through Aharanov-Bohm rings with an embedded quantum dot
我们已经进行了时间相关的波包模拟的现实Aharonov-Bohm（AB）设备与量子点嵌入在一个臂的干涉仪。AB环可以作为一个测量设备的固有的传输相位通过量子点，然而，必须注意在分析的干涉仪臂的结中的散射过程的影响。我们考虑一个谐波量子点，并显示如何达尔文-福克光谱出现作为一个独特的模式中的干涉条纹的AB振荡。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Finite-Speed-of-Light Effects in Atom Interferometry: Diffraction Mechanisms and Resonance Conditions
本文建立了原子干涉仪中有限光速效应与质量亏损等相对论效应的理论框架，揭示其大小取决于衍射机制和几何结构，并提出无反冲跃迁实验方案及重力测量偏差缓解策略。
2025-05-05 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Rabi interferometry of motion and radiation
本文提出基于超越旋转波近似的 Rabi 相互作用的混合振子–量子比特干涉仪，实现任意方向相空间位移的无歧义估计，并证明其高精度、抗热化与抗退相干优势。
2023-05-24 quant-ph
Quantum-inspired interferometry with chirped laser pulses
介绍并实现了一种基于啁啾飞秒激光脉冲和非线性光学的干涉测量技术。当两个干涉仪臂在光的相干长度内相等时，干涉表现为光束强度的高可见度（> 85%）相位不敏感的下降。这种特征在经典干涉测量中是独特的，但它是Hong-Ou-Mandel量子干涉的直接模拟。我们的技术展示了量子干涉仪的所有优点，但信号至少要大10^7倍。特别是，我们展示了增强的分辨率，对损失的鲁棒性，和自动分散取消。我们的干涉仪在精确的时间延迟测量和生物医学成像方面比以前的量子和经典技术具有显着的优势。
2008-04-24 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
Generalized wave-packet model for studying coherence of matter-wave interferometers
本文提出了一种广义的原子波包在物质波干涉仪中的演化模型。该方法提供了一种有效的工具，用于分析原子干涉仪的性能使用的原子云制备在一个陷阱作为玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）或作为热系综。动态特性，如波包的大小和相位的模型的预测是非常一致的显式数值解的非线性Gross-Pitaevskii方程，使快速计算的干涉性能的制度，完全的数值解变得不切实际。作为一个出发点，静态的BEC在谐波陷阱中的TF近似推广到整个范围的原子-原子相互作用强度：从非相互作用的原子（低密度）的标准TF限制（高原子密度，只要凝聚近似仍然成立）。特别是，这种概括允许一个很好的估计原子云的性质沿过渡从三维到准一维BEC在一个细长的陷阱。然后，我们开发了一个理论模型的波包演化的时间依赖性的条件。该模型适用于广泛的动力学问题，涉及演化的时间依赖性的潜力，并在一个不断变化的平均场原子排斥由于分裂和分离的波包。我们使用该模型研究两种影响干涉相干性的效应：不完美的空间重组在两个状态的干涉仪（所谓的“Humpty-Dumpty效应”）和相位扩散由于数量的不确定性在两个干涉仪臂，这是以前研究彻底只为干涉计划中的BEC在两个武器停留被困（例如，在一个双阱势）。
2020-03-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stable single-photon interference in a 1 km fiber-optical Mach-Zehnder interferometer with continuous phase adjustment
我们实验证明了稳定的和用户可调的单光子干涉在1公里长的光纤马赫-曾德尔干涉仪，使用主动相位控制系统与经典激光器提供的反馈。我们能够使用相位调制器连续调谐干涉仪臂之间的单光子相位差，该相位调制器与单光子探测器的门窗口同步。相位控制系统采用压电光纤展宽器来稳定干涉仪中的相位漂移。获得了0.97的单光子净可见度，为在光纤中实验实现量子中继器提供了未来的可能性，并使用真正的能量-时间纠缠违反贝尔不等式
2011-05-05 physics.optics quant-ph
Heisenberg-limited estimation robust to detector inefficiency in a multi-parameter Mach-Zehnder network with squeezed light
我们提出了一个基于马赫-曾德尔干涉仪的多参数量子相干协议，该干涉仪的输入态为压缩真空态，其输出通道为反压缩操作。在每个干涉仪输出通道的状态的边缘维格纳函数提供了一个简单而直观的几何图像的状态演变。该协议允许检测两个挤压器之间的相对相位$θ_\mathrm{in}-θ_\mathrm{out}$的和$β=\frac{1}{2}(φ_1+φ_2)+θ_\mathrm{in}-θ_\mathrm{out}$的值以及干涉仪的两个臂中的相位延迟$φ_1,φ_2$的平均值。检测灵敏度在海森堡极限处缩放，并且显著地，对检测器的低效率是鲁棒的。
2021-04-06 quant-ph
Can a Dove prism change the past of a single photon?
我们重新审视Vaidman等人的思想实验和真实实验，通过将Dove棱镜放置在嵌套的马赫-曾德尔干涉仪臂中。在这些先前的工作中，是否存在单个光子的标准是“弱迹”的存在，表明存在非零弱值。这通过在给定频率下略微改变反射镜角度来验证，然后在振荡频率下在位置敏感检测器上检测。我们表明，鸽子棱镜的存在下，给出了相同的弱值无处不在以前的配置，因为棱镜既不改变的路径差，也没有在对齐的情况下的模式分布。然而，干涉仪反射镜的相同的微小变化现在在嵌套干涉仪的第一反射镜处给出信号。我们可以将此结果解释为未对准的光学干涉仪，其详细响应取决于元件的稳定性，或者作为检测器耦合到非零有效弱值。
2015-01-06 quant-ph
Contrast and phase-shift of a trapped atom interferometer using a thermal ensemble with internal state labelling
本文报道了用内态标记法对双阱Ramsey干涉仪的理论研究。我们考虑使用冷原子的热系综而不是玻色-爱因斯坦凝聚体来最小化原子相互作用的影响。为了在这种情况下保持令人满意的相干性水平，干涉仪的两个臂之间需要高度对称。假设分裂和复合过程是绝热的，我们从理论上推导了这种干涉仪在重力场或加速度场存在下的相移和对比度。我们还考虑使用一个“捷径绝热”协议，以加快分裂过程，并讨论这样的程序如何影响相移和对比度。我们发现，这两个程序导致相同形式的相移。
2016-06-20 physics.atom-ph quant-ph
Single-photon interferometry with orbital angular momentum circumvents standard wave-particle duality
从马赫-曾德尔干涉仪（MZI）中射出的具有明确轨道角动量的偏振光子被证明可以绕过波粒二象性。其偏振分辨探测概率形成非正弦干涉图样。对于MZI臂之间的某些相位差，该模式产生可靠的哪个路径信息和高相位灵敏度。
2007-05-28 quant-ph
Nonlinear Phonon Interferometry at the Heisenberg Limit
干涉仪在量子极限或接近量子极限的精度下工作，在标准模型之外的物理学研究、自然界基本力和对称性的研究以及量子力学的基础测试中得到了广泛的应用。量子涨落和测量反作用对传统干涉仪（$δϕ\sim 1/\sqrt{N}$）的限制促使人们开发了通过量子干涉、多粒子相互作用和纠缠来规避这些限制的方案。这种方案的一个突出例子，即所谓的$SU(1,1)$干涉仪，已被证明对粒子损失和低效检测特别鲁棒，并已被证明与光子和超冷原子。在这里，我们实现了一个$SU(1,1)$干涉仪在一个全新的平台，其中的干扰臂是不同的弯曲模式的毫米级机械谐振器。我们实现了高达15.4（3）dB的噪声压缩，并证明了海森堡定标的干涉灵敏度（$δϕ\sim 1/N$），对应于一个6倍的改进，在传统的干涉仪的测量精度。我们的工作扩展了宏观机械运动的量子操纵的光机工具箱，并提出了新的途径，研究光机传感和多模光机系统的非平衡动力学。
2016-01-11 quant-ph
Experimental realization of Wheeler's delayed-choice GedankenExperiment
波粒二象性的量子“无法消失的奥秘”（用费曼的话来说）在惠勒的延迟选择格丹肯实验中得到了惊人的说明。在这个实验中，在单光子脉冲进入干涉仪后，选择双光路干涉仪的配置：干涉仪是\textit{closed}（\textit{i.e.}，两条光路重新组合）并观察到干涉，或者干涉仪保持\textit{open}并测量光子遵循的路径。我们报告了一个几乎理想的实现，Gedanken实验，其中的光脉冲是真正的单光子，允许明确的哪种方式的测量，和干涉仪，它有两个空间分离的路径，产生高可见度的干涉。在测量“开放”或“封闭”配置之间的选择是由量子随机数发生器做出的，并且在相对论意义上与光子进入干涉仪类似空间分离。在封闭配置中的测量显示干扰的可见性为94%，而在开放配置中的测量允许我们以低于1%的错误概率确定所遵循的路径。
2006-10-28 quant-ph
Optimal states and almost optimal adaptive measurements for quantum interferometry
我们推导出最佳N光子双模输入态，以获得干涉仪两臂之间相位差的估计。最佳测量[B]。C. Sanders和G. J. Milburn，Phys. Rev. Lett. 75，2944（1995）]，它产生的方差（Δ）^2 \simeq π^2/N^2，相比之下，以前的作者考虑的状态为O（N^{-1}）或O（N^{-1/2}）。这种测量不能通过对干涉仪输出中的光子进行计数来实现。然而，我们引入了一个自适应的测量方案，从而可以实现，并表明，它会产生一个非常接近，从一个最佳的测量的方差。
2002-09-18 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
Studies on the readability and on the detection rate in a Mach-Zehnder interferometer-based implementation for high-rate, long-distance QKD protocols
我们研究了色散对量子密钥分发（QKD）协议的可见性和同步性的影响。我们确定的必要条件的干涉仪的两个手臂之间的路径长度差，以实现所需的可见度给定的传输距离-其中可以考虑的形式的检测器的窗口。我们还将上述限制与可以在我们的设置中记录的最大检测速率（包括量子非线性现象）以及检测器门的最大时间窗口相关联。利用我们的研究结果，我们提供了两种方法，根据时钟频率的设置，执行色散补偿技术的信号保持正确的顺序传输的符号。最后，我们将我们的理论结果应用于一个更现实的QKD部署，考虑的情况下，相位编码的BB84 QKD协议，这是广泛使用的。我们提出的方法，取决于传输距离和发射站的光子发射率，可以很容易地推广到每个光纤QKD协议，每个符号的歧视是至关重要的。
2020-09-16 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
Beating quantum limits in interferometers with quantum locking of mirrors
诸如引力波探测器之类的干涉测量的灵敏度最终受到光的量子噪声的限制。我们讨论了使用反馈机制来减少辐射压力的量子效应。最近的实验表明，通过冷阻尼来减小反射镜的热运动是可能的。反射镜的运动是用基于高精细度腔的光机械传感器测量的，并通过反馈回路减少。我们表明，这种技术可以扩展到锁定在量子水平的镜子。在每个臂上都有法布里-珀罗腔的引力波干涉仪中，甚至可以使用单个反馈机制将一个腔镜锁定在另一个腔镜上。这种量子锁定大大提高了干涉测量的灵敏度。此外，它对诸如干涉仪中的损耗之类的缺陷不敏感。
2003-11-25 gr-qc quant-ph
Noise reduction in qubit readout with a two-mode squeezed interferometer
针对相干光量子比特读出受真空涨落限制的问题，提出基于双JPC非平衡双模压缩干涉仪的测量方法，实现投影读出功率信噪比提升31%，并发现弱测量中非投影调谐可提高量子效率，为远程纠缠提供可能。
2022-05-18 quant-ph
High-Sensitivity Fiber Interferometer for Gravitational Phase Shift Measurement on Entangled States
本文提出使用千米级光纤干涉仪测量路径纠缠光子的引力诱导相移，首次在无质量粒子上实验验证广义相对论与量子力学的结合。
2025-06-25 gr-qc physics.optics 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
Using non-Gaussian quantum states for detection of a given phase shift
本文提出在双臂干涉仪暗端口注入Fock或Schrödinger cat非高斯态，利用其位移前后的正交性实现给定相移的无歧义检测，并证明在先进光电探测器下可优于高斯态方案。
2024-05-11 quant-ph
Optimal lossy quantum interferometry in phase space
本文分析了两臂光子损失相等的干涉仪中相移最佳测量的相空间表示。在具有固定数目的光子的局部相位估计方案中，我们确定了保证子散粒噪声精度的自旋维格纳函数的特征，并讨论了它们对损失的敏感性。在大光子数的限制下，我们导出了描述光子在相空间中损失过程的积分核的渐近形式。这个内核的解析形式允许一个评估的最终精度限制的有损干涉仪。我们还提供了一个一般的下限的量子费舍尔信息的自旋维格纳函数。
2017-07-28 quant-ph
Realizing a spatially correlated lattice interferometer
本研究实现了由运动光学晶格修饰的相干物质波Ramsey-Bordé干涉仪，探究了多路径可调相干干涉及原子空间关联，观测到玻色-爱因斯坦凝聚体长程相干性带来的多干涉峰，结果与理论一致，为超冷原子高精度干涉测量奠定基础。
2024-06-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Towards Quantum Telescopes: Demonstration of a Two-Photon Interferometer for Quantum-Assisted Astronomy
针对经典光学干涉测量长基线扩展成本高、角分辨率受限的问题，提出无需站点间光学链路的新型双光子干涉仪，台式模拟实验验证了光子对探测的相关性，为大幅提升干涉基线和天体测量精度开辟新路径。
2023-01-24 astro-ph.IM quant-ph
Optimal Floquet Engineering for Large Scale Atom Interferometers
针对原子干涉仪大尺度波包分离的性能需求，提出基于加速光晶格量子态频闪稳定的原子分束器方法，通过最优控制生成弗洛凯态，实现600光子反冲动量分离的大动量转移干涉仪，提升鲁棒性并拓展应用。
2024-03-21 physics.atom-ph quant-ph
Three Mach Zehnder Interferometers Setup for Production and Observation of GHZ-entanglement of Electrons
我们提出了一种新的单步方案，用于产生三个单电子激发（飞行量子比特）的GHZ纠缠态。我们还提出了一种获得广义GHZ态的方法。我们的想法依赖于按需电子源和介观马赫-曾德尔干涉测量领域的最新进展。我们还提供了配方的明确检测GHZ状态通过相关性测量的输出，这意味着违反贝尔型不等式，这是广义的情况下，三个粒子。我们解释了如何可以实现这种测量的背景下，马赫-曾德尔干涉，并绘制了一个实际的原型设备，可以实现与点接触和金属栅极放置在GaAs样品上，在整数量子霍尔效应制度。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spectrally enhanced gravitational redshift signals in photonic interferometry
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Palacký University（帕拉茨基大学）；CNR - Istituto Nazionale di Ottica (CNR-INO)（国家研究委员会光学研究所）；LENS - European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy（欧洲非线性光谱学实验室）；Università degli Studi di Firenze（佛罗伦萨大学）；Universität Stuttgart（斯图加特大学）
本文提出将光子干涉仪臂耦合到超窄原子跃迁光学散射体的光谱增强策略，可在厘米级高度差下产生显著引力红移信号，为桌面光学检验量子力学与广义相对论的相互作用提供了可行途径。
2026-10-14 gr-qc quant-ph
Detection of quantum interference without interference
量子干涉通常通过干涉信号对某些参数（路径长度、Aharonov-Bohm通量等）的依赖性来检测，其可以以受控的方式变化。通过哪一路径测量来破坏干涉是量子效应的典型表现。在这里，我们报告了一种新的测量协议，实现了两个目标：（i）证明测量信号是干涉的结果，避免了需要改变底层干涉仪的参数，以及（ii）证明手头的干涉信号是量子性质的。特别是在经典干涉的情况下，它产生零结果。我们的协议包括测量的读数之间的互相关的路径弱耦合探测器定位在各自的干涉仪的武器和电流的干涉仪的排水管之一。我们讨论了它的实施与实验可用的平台：一个电子马赫-曾德尔干涉仪（MZI）静电耦合到“检测器”（量子点接触）。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Erasing the which-path information of photons
量子粒子在干涉仪中的路径信息是推断量子粒子过去的关键。它引起了许多广泛的讨论，包括量子互补性和路径可见性关系。这些讨论的基础是哪条路径信息的描述、检测和控制。本文主要研究嵌套马赫-曾德尔干涉仪中的多维哪路信息。给出了路径信息的一般表达式，可以通过不同的检测方法部分提取。进一步的分析表明，嵌套马赫-曾德尔干涉仪臂间的相位差和分束比可以控制哪一路信息。此外，还预言并实验证明了一种新的哪路信息消除现象。我们的工作有助于理解量子粒子的物理性质，在量子信息处理和量子精密测量中具有潜在的应用价值。
2022-05-15 physics.optics quant-ph
Quantum transport in coupled resonators enclosed synthetic magnetic flux
量子输运性质有助于理解量子相干输运过程。量子输运的潜在应用是广泛的，在从量子信息科学到量子工程的范围内，并且不限于量子态转移、控制和操纵。在这里，我们研究光传输的环形阵列的耦合谐振腔封闭的合成磁通量。环形配置，与任意数量的谐振器嵌入，形成一个两臂Aharonov-Bohm干涉仪。研究了磁通量对光输运的影响。在等臂干涉仪中，调节磁通量可以实现谐振传输，而半整数磁通量量子化则会导致完全相消干涉和传输零点。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Enhanced Interferometer for Kilohertz Gravitational Wave Detection
未来的引力波天文学和宇宙学研究需要更高灵敏度和更大千赫窗口带宽的引力波探测器。本文介绍了一种利用光的偏振态作为信号载体的新型宽带高频激光干涉引力波探测器。除了法布里-珀罗腔臂外，我们还引入了双功率循环来进一步放大引力波信号。提出了一种新的微弱测量放大方法，用于放大探测信号，保证探测器的长期运行。该探测器配备了压缩光，在300 Hz到几kHz的窗口内显示出足够的灵敏度，使其适用于高频引力波源的研究。将该探测器加入到现有的探测网络中，可以显著提高探测双星中子星合并物理的能力。该探测器的研制为今后地面引力波探测器的研制提供了一种新的思路。
2021-07-13 astro-ph.IM gr-qc quant-ph
Two-particle entanglement in capacitively coupled Mach-Zehnder interferometers
我们提出并分析了一种按需产生纠缠电子对的介观器件。该系统由两个电容耦合马赫-曾德尔干涉仪实现在量子霍尔结构。一对电子波包被注入到两个（四个）入射臂的手征边缘状态;入射干涉仪上的散射将波包分成四个分量，其中两个分量相互作用。由此产生的相互作用相与此组件导致纠缠的状态;后者是散射在出射分束器和分析在贝尔违反测试测量粒子的存在下，在四个出射引线。我们研究了两粒子的情况，并确定了达到和观察到完全纠缠的条件。我们扩展我们的两粒子分析，包括量子霍尔器件中的费米海;波函数形状的变化，在相互作用机制中产生的电子-空穴对，以及脉冲之间的时间延迟都降低了可见纠缠的程度和违反贝尔不等式，我们定量分析的影响。我们确定的设备设置优化纠缠和贝尔测试，并发现违反仍然是可能的费米海的存在下，与最大贝尔参数达到${\cal B} = 2.18 > 2$在我们的设置。
2012-12-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
An Electromechanical Which-Path Interferometer
我们调查的可能性的机电哪一个路径干涉仪，其中电子通过Aharonov-Bohm环纳入量子点的一个手臂被移相的相互作用与基本的弯曲模式的射频悬臂。悬臂被定位成使得其尖端刚好位于点的上方，并且施加偏压，使得在点和尖端之间存在电场。当额外的电子跳到点上时，该电场被修改，耦合悬臂的弯曲模式和微观电子自由度。我们分析了该系统的传输特性和干涉条纹的可见度的依赖于点耦合和悬臂梁的机械性能。随着与悬臂梁的相互作用被打开，条纹逐渐被破坏，部分原因是由于电子和悬臂梁状态的纠缠引起的退相，也是由于悬臂梁状态波动引起的热拖尾。当电子在点上的停留时间与悬臂梁周期相当或更长时，我们发现透射振幅具有相干特征。当悬臂由于与环境的耦合而被去除时，这些特征被洗掉。
2001-08-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pass-through Mach-Zehnder topologies for macroscopic quantum measurements
几个相对小规模的实验装置，旨在原型的未来激光引力波探测器和测试的新方法的量子测量与宏观力学对象，现在正在开发中。在这些装置中，不直接用于引力波探测，可以使用在臂中具有穿过法布里-珀罗腔的马赫-曾德尔干涉仪来代替标准的迈克尔逊/法布里-珀罗干涉仪。这种拓扑结构的优点是它不包含具有多层涂层的高反射率端镜，布朗噪声可能构成迈克尔逊/法布里-珀罗干涉仪噪声预算的主要部分。我们在这里考虑这种拓扑结构的两个变体：“普通”位置计方案和量子速度计的新变体。
2011-02-02 gr-qc quant-ph
The Role of Geometric Analysis in Interferometer Design and Optimization for Gravitational Quantum Entanglement
School of Physics, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所物理学院）
该研究针对引力量子纠缠探测用干涉仪，发现忽略粒子轨迹垂直段相位贡献的近似会导致错误结果，推导含完整轨迹的精确解，证明完整几何对准确评估引力诱导纠缠至关重要。
2026-08-28 gr-qc hep-ex quant-ph
