SU(N)干涉术中的几何相位
Geometric Phase in SU(N) Interferometry
摘要:
提出了一种研究流形SU(N)/SU(N-1)上阿贝尔几何相移的干涉方案。
英文摘要:
An interferometric scheme to study Abelian geometric phase shift over the manifold SU(N)/SU(N-1) is presented.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
Geometric Phase in SU(N) Interferometry
Hubert de Guise, Barry C. Sanders, Stephen D. Bartlett, Weiping Zhang
提出了一种研究流形SU(N)/SU(N-1)上阿贝尔几何相移的干涉方案。
An interferometric scheme to study Abelian geometric phase shift over the manifold SU(N)/SU(N-1) is presented.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
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Realization of Geometric Landau-Zener-Stückelberg Interferometry
我们报告的第一个实验实现的几何朗道-齐纳-Stückelberg(LZS)干涉提出的[物理。107,207002(2011)]中的方法。与传统的LZS干涉仪不同,几何干涉仪的干涉条纹完全来自于几何相位。我们还观察到的干扰对比度对噪声或波动的实验参数的鲁棒性。我们的方案可以应用于其他复杂系统的系统控制误差相对较大。
Geometric Phase Atom Optics and Interferometry
我们说明了几何规范力和拓扑相位效应如何出现在量子系统中,而不采用依赖于绝热性的假设。我们将展示如何利用几何磁性来设计新颖的量子设备,包括速度筛,质谱仪中的一个组件,用于中性原子或中子。我们概述了一个可能的实验装置,演示中性自旋1/2系统的拓扑干涉。
Demonstration of Geometric Landau-Zener Interferometry in a Superconducting Qubit
几何量子操纵和朗道-齐纳干涉术已经在许多量子系统中分别进行了研究。在这封信中,我们结合这两种方法来研究超导相位量子比特的动力学。我们实验证明了朗道-齐纳干涉术的基础上,在这个固态量子比特的纯几何相位。我们观察到的两个连续的朗道-齐纳跃迁之间的演化中积累的纯几何相位所造成的干扰,而动力学相位被抵消的自旋回波脉冲。量子比特态的完全可控性作为固有鲁棒几何相位的函数,为量子态操纵提供了一种有前途的方法。
Observation of Geometric Phases for Three-Level Systems using NMR Interferometry
几何相位与能量和时间无关,只依赖于状态空间的几何性质。它具有潜在的容错性,在量子信息和量子计算中发挥着重要作用。我们首次用核磁共振干涉法在三能级系统中产生和测量阿贝尔几何相移。与已有的实验不同,我们的实验基于$S^2$的几何结构,考虑了$SU(3)/U(2)$的几何相位。两个相互作用的量子比特已经被用来提供这样的三维希尔伯特空间。
Geometric phases for mixed states in interferometry
我们提供了一个物理处方的基础上干涉引入的总相位的混合状态进行幺正演化,这在过去一直是一个难以捉摸的概念。我们定义的平行输运条件,提供了一个连接的形式获得的几何相位的混合状态。当系统经历非循环幺正量子演化时,混合态的几何相位表达式退化为纯态情形下的已知公式。
Comment on ``Experimental Separation of Geometric and Dynamical Phases Using Neutron Interferometry"
本文分析了最近报道的一个中子干涉测量几何相位的实验,并试图指出“相位模2π”方法测量几何相位的不足。本文提出了一种改进的中子干涉仪实验,用以观察实验参数空间中奇点周围闭合回路引起的拓扑起源的2nπ相变。
Non-local geometric phase in two-photon interferometry
本文报道了在Hanbury Brown-Twiss偏振强度干涉术中观察到的非局域几何相位。实验涉及两个独立的、极化的、非相干的光源,照射两个极化的探测器。改变探测器之间的相对偏振角会引入一个几何相位,该相位等于庞加莱球上由一对单光子描绘出的立体角的一半。在任何一个探测器上的局部测量都没有揭示几何相位的影响,几何相位只出现在两个探测器之间的符合计数中,显示出真正的非局部效应。实验表明,光子到达分离探测器的时间符合率可以由双光子几何相位控制。这种效应可以用来操纵和控制光子纠缠。
Geometric Phase of Three-level Systems in Interferometry
我们提出了第一个方案,用于生产和测量的阿贝尔几何相移在一个三能级系统的状态下是不变的非阿贝尔群。与现有的实验和实验方案相比,基于U(1)不变态,我们的方案在四维SU(3)/U(2)空间中测地线演化U(2)不变态,并通过三通道光学干涉仪实现。
Experimental Measurement of Mixed State Geometric Phase by Quantum Interferometry using NMR
几何相位被认为是实现容错量子计算的有效方法之一。然而,由于退相干在这些研究中起着至关重要的作用,理解混合态几何相位变得重要。虽然混合态几何相位首先由Uhlmann在数学上引入,但最近Sjoqvist等人[Phys.Rev.Lett. 85(14),2845(2000)]已经描述了在量子干涉的背景下的混合态几何相位,并且从理论上示出了干涉图案的可见度以及偏移是几何相位和混合态纯度的函数。本文首次用核磁共振方法研究了干涉可见度和干涉图样位移对混合态几何相位的依赖性。
Measurement of geometric phase for mixed states using single photon interferometry
几何相位可以实现固有的容错量子计算。然而,由于潜在的退相干效应,理解{ \it mixed}输入状态如何出现这种相位是很重要的。我们报告的第一个实验测量混合态的几何相位在光学,使用马赫-曾德尔干涉仪,和偏振混合状态,产生两种不同的方式:散肩纯态与双折射元件;和生产一个非最大纠缠态的两个光子和跟踪其中之一,一种形式的远程状态准备。
An experimental observation of geometric phases for mixed states using NMR interferometry
几何相位的例子在物理学的许多领域中比比皆是。它们提供了对许多物理现象的基本见解,并导致有趣的实际实现。其中之一,正如最近所指出的,可能是一种固有的容错量子计算。然而,这需要在存在噪声和不同物理子系统之间的相互作用的情况下处理几何相位。尽管丰富的文学主题的几何阶段很少有人知道这个非常重要的情况下。本文首次报道了混合量子态几何相位的实验研究。我们展示了他们是如何不同,从很好地理解,无噪声,纯态的情况下。
Quantum-Battery-Powered Geometric Landau-Zener Interferometry
本文研究了由量子电池驱动的几何朗之万干涉仪,探讨了量子电池与量子比特的相互作用,以及在有限光子数情况下产生的避免交叉和相位参考对干涉图的影响。
Spatial non-cyclic geometric phase in neutron interferometry
我们提出了一个分裂束中子干涉实验,以测试非循环几何相位绑定到系统的空间演化:subjective2D希尔伯特空间是由两个可能的路径在干涉仪和状态的演化是由移相器和吸收控制。一些作者先前报道了一个相关的实验[Hasegawa等人,PRA 53,2486(1996)]以验证循环空间几何相位。对这个实验的解释,即把一个几何阶段归因于这个特定的状态演化,受到了严厉的批评[Wagh,PRA 59,1715(1999)]。非循环演化的扩展表明了前面实验的解释的正确性,通过显式计算的非循环几何相位在布洛赫球上的路径。理论处理包括循环几何相位作为一种特殊情况,这是由实验证实。
Quantum interferometry with and without an external phase reference
讨论了外相位参考在量子干涉测量中的作用。我们指出了文献中关于相位估计干涉测量方案中使用量子费舍尔信息(QFI)的不一致之处。我们讨论了有和没有外部相位参考的干涉方案,并在这两种情况下使用QFI的正确方法。
Multiple-phase quantum interferometry -- real and apparent gains of measuring all the phases simultaneously
我们的特点操作上有意义的量子增益的无损多相位干涉术和应力不足的分析仅基于量子费舍尔信息的概念的典范模型。我们表明,最佳的同时估计方案的优点相当于一个常数因子的改善时,与计划,每个阶段分别估计-相反,被广泛引用的结果,声称更好的精度缩放所涉及的阶段的数量。
Manifestations of quantum holonomy in interferometry
阿贝尔和非阿贝尔几何相位,被称为量子完整性,在过去已经引起了相当大的关注。在这里,我们表明,它是可能的关联非等价holonomies的离散序列的子空间在希尔伯特空间。我们考虑两个这样的holonomies自然出现在干涉仪设置。对于基(格拉斯曼)流形上的光滑路径序列,这些完整性都接近标准完整性。在一维情况下,这两种类型的holonomies是阿贝尔和符合潘查拉特南的几何相因子。该理论说明了一个模型的例子,涉及角动量相干态的投影测量。
Measuring small longitudinal phase shifts: weak measurements or standard interferometry?
最近,弱测量被用于测量横向于光束传播方向的小效应。在这里,我们解决的问题是否弱测量也用于测量小的纵向相移。我们表明,标准干涉测量大大优于弱测量的情况下,涉及一个纯粹的真正的弱值。然而,我们也提出了一个干涉计划的基础上,一个纯粹的虚弱值,结合频域分析,这可能有可能优于标准干涉测量的几个数量级。
Comment on "Geometric Phases for Mixed States in Interferometry"
我们发现,对于自旋为1/2的系统的幺正演化,在测地球面三角形上演化的情况下,乌尔曼的“纯数学混合态完整性“与最近由Sjoqvist,Pati,Ekert,Anandan,Ericsson,Oi和Vedral(Phys. Rev. Lett. 85 [2000],2845-2848)。
Phase-noise protection in quantum-enhanced differential interferometry
双传感器耦合差分干涉测量是在强相位噪声环境下进行精密测量的一种有效方法。然而,DI仅使用经典资源进行研究和实现。在这里,我们推广的情况下纠缠探测态的差分干涉理论。我们证明,对于完全相关的干涉仪和任意大的相位噪声的存在下,子散粒噪声的灵敏度-海森堡极限-仍然是可能的一类特殊的纠缠态在理想的无损方案。这些态属于无退相干的子空间,在这个子空间中纠缠被被动地保护。我们的工作为充分利用纠缠在强相位噪声下的精确测量铺平了道路。
Proposed neutron interferometry test of Berry's phase for a circulating planar spin
自旋$-\frac{1}{2}$粒子在受限于平面的磁场中的能量本征态定义了平面自旋。如果粒子在这个平面上绕着一个环作螺旋运动,它会得到一个只能是$π$的整数倍的拓扑Berry相位。我们提出了一个中子干涉测量测试的Berry相位的循环平面自旋的磁场所造成的一个很长的载流直导线垂直于平面。这个贝里相位在通过三劳厄干涉仪的热中子束的入射方向上引起相消干涉。
All path-symmetric pure states achieve their maximal phase sensitivity in conventional two-path interferometry
结果表明,在传统的双路径干涉仪的相位估计实现量子克拉美-罗界的条件是,该状态是对称的两个路径的(非物理)交换。由于路径对称性在相移下是守恒的,因此可以在任意偏置相位处实现最大相位灵敏度,这表明路径对称态可以在完全未知相位的贝叶斯估计中实现其量子Cramer-Rao界。
Space-Time Area in Atom Interferometry
通常认为,原子干涉仪的加速度灵敏度与干涉臂之间的时空面积成正比。在这里,我们推导出广泛的一类干涉仪的干涉相移,并探讨的情况下,只有惯性项作出贡献。然后,我们分析了各种配置光的干涉相移的几何解释。
Geometric Ramsey Interferometry with a Tripod Scheme
该研究提出基于超冷锶原子共振三脚架方案的几何Ramsey干涉术,通过几何操控量子态消除相互作用时间依赖性,利用暗态子空间几何标量项实现相位积累,为多端口鲁棒干涉仪研发奠定基础。
Fock state interferometry for quantum enhanced phase discrimination
我们研究了Fock态干涉术,它由一个马赫-曾德尔干涉仪组成,该干涉仪具有两个Fock态输入和两个输出处的光子数分辨检测。我们表明,它允许歧视的一个离散的先验已知的光学相移的错误概率低于什么是可行的与经典技术下的平均光子数约束。我们比较它的性能与最佳量子探针的M进制相位歧视,这不像我们的探针,是很难准备。我们的技术还允许从一个越来越小的零误差概率在理想条件下,一个功能不可能实现使用经典的探测光零相移。最后,我们描述了一个应用程序的量子读取与二进制相位编码的内存像素。
Optical interferometry in the presence of large phase diffusion
相位扩散是实现高精度干涉测量和基于相移的通信信道的关键障碍。在这里,我们提出了一个接近最佳的干涉方案的基础上零差检测和相干信号的检测相移存在大的相位扩散。在我们的方案中,最终绑定到干涉灵敏度已经实现了少量的测量,数以百计的顺序,而不使用非经典光。
Quantal interferometry with dissipative internal motion
在存在耗散的情况下,量子态可以获得复值相位效应。我们提出了一个耗散干涉的概念,容纳这种复值结构,并可能作为一种工具,用于分析某些类型的外部影响量子干涉的效果。将混合态相位和伴随规范不变性的概念推广到耗散内运动。由此产生的复值混合态干涉效应导致众所周知的结果在单一的限制和纯量子态的耗散运动的情况下。将耗散干涉术应用于容错几何量子计算。
Phase-sensitive Rydberg-atom interferometry with Floquet electromagnetically induced transparency
本文提出基于Floquet电磁感应透明的相位敏感里德伯原子干涉测量,无需本地参考场即可全范围测量MHz射频场相位,精度达10^-4弧度,且振幅测量精度优于传统EIT方案。
Geometric phase in Stückelberg interferometry
我们研究了二维量子粒子的时间演化,其能谱由两个带组成,具有两个狄拉克锥,例如蜂窝晶格的能带结构。施加一个力,使得粒子连续经历两个朗道-齐纳跃迁。两个跃迁之间的绝热演化导致了Stückelberg干涉,这是由于能量空间中有两种可能的轨道。除了众所周知的动力学和斯托克斯相位,干涉图样揭示了几何相位,其取决于与每个狄拉克锥相关联的手征(缠绕数)和质量符号,以及参数空间中的轨迹类型(相对于两个锥平行或对角)。这种几何相位揭示了波函数结构中编码的能带之间的耦合。
A tradeoff in simultaneous quantum-limited phase and loss estimation in interferometry
已知利用量子光的干涉测量提供用于估计单个相位的增强的精度。然而,取决于所涉及的参数,用于同时估计多个参数的量子极限可能无法达到,从而导致在可达到的精度中的权衡。在这里,我们研究的同时估计两个参数相关的光学干涉:相位和损耗,使用一个固定的光子数。我们推导出这两个参数的估计中的折衷,这表明,与单参数估计相比,不可能设计一种策略,使量子Cramer-Rao界在单个设置中同时用于损耗和相位估计。我们设计了最佳的量子态与一个固定的光子数实现最佳的同时精度。我们的研究结果揭示了同时估计哈密顿和耗散参数的一般特征,并对复杂的传感场景,如量子成像具有影响。
Squeezed Vacuum Interferometry
提出了一种高灵敏度的干涉测量方案。它是基于零差检测和压缩真空相位特性。所得相位灵敏度相对于输入光子数按$δϕ\simeq {1/4} \bar{n}^{-1}$缩放。
Topological Quantum Interferometry
提出基于交换贝里相位的拓扑量子干涉测量方法,通过几何相位控制双光子空间干涉,实现高维量子态的非层析表征和拓扑保护态选择。
Noncyclic geometric phase in three-level Ramsey interferometry for enhanced metrology
提出三能级拉姆齐干涉仪,利用非循环几何相位响应增强相位传感,通过投影内路径干涉改变相位映射,在测地线闭合转变附近实现小信号相位放大,并分析增益-可见度权衡及信噪比增益窗口。
Limits to phase resolution in matter wave interferometry
利用解析和数值方法研究了含时对称双势阱中双模玻色-爱因斯坦凝聚体的量子动力学。研究了内自由度在不同粒子数、非线性相互作用符号和强度以及隧穿耦合情况下对弹道膨胀过程中干涉条纹可见度的影响。导出了相位分辨率的表达式,并讨论了压缩效应可能引起的相位增强。特别是,超流-莫特绝缘体交叉及其类似物的吸引力相互作用的作用是公认的。
Interferometry as a binary decision problem
二元决策理论已被应用于一般的干涉问题。根据内曼-皮尔逊准则,针对辐射场的不同相位增强状态考虑了最佳检测方案,并评估了相应的最小可检测相移界限。在携带相位信息的信号模式的光子数波动方面,也得到了干涉精度的一般界限。
Enhanced Dark Matter Quantum Sensing via Phase-Space Geometric Interferometry
本文提出一种利用几何相位超越标准量子极限的量子传感协议,通过结合大相干位移和压缩操作提升暗物质探测灵敏度。
Robustness of quantum Fourier transform interferometry
分析了退相干和噪声对利用玻色子采样光子网络测量光学相位梯度的量子傅里叶变换干涉术的影响。这种新型的计量被证明是强大的相位退相干。还可以使用低阶相关来测量梯度,而没有实质性的退化。我们的研究结果涉及估计高达100 × 100矩阵永久。
Dispersion Compensation for Atom Interferometry
采用一种新的保持高对比度的原子干涉仪测量大德布罗意波相移。通过应用工程设计的\emph{counter phase}来补偿相互作用引起的相位对原子速度的依赖性。反相等效于旋转并且由频率精确地确定,并且可以用于测量由于未知强度的相互作用而引起的相移。150弧度的相移(比以前可能的大5倍),现在已经在原子束干涉仪中测量,我们建议,这种技术可以使原子极化率的比较精度为万分之一。
Simultaneous estimation of relative phase and coherence in astronomical interferometry
研究天文干涉测量中相对相位和相干性的同时估计,基于直接干涉测量与连续变量量子隐形传态方案,发现直接干涉测量方案量子克拉美罗界更低,确定外差检测为近最优测量方案,还分析了不同方案在不同基线的精度表现。
Phase Stabilization of a Frequency Comb using Multipulse Quantum Interferometry
从频率梳和原子量子比特之间的相互作用,我们推导出用于确定载波包络偏移相位的量子协议,使用量子比特相干性作为参考,并且不需要倍频或倍频程跨越梳。与普通干涉协议相比,多脉冲协议导致灵敏度O(N^{-2})随着所涉及的激光脉冲的数目N的多项式增强。我们提出了使用光学或超精细量子比特,拉姆达计划和拉曼跃迁的协议的专业化,并介绍了参考是另一个相位稳定的CW激光器或频率梳的方法。
The Nonlocal Pancharatnam Phase in Two-Photon Interferometry
我们提出了一个偏振强度干涉实验,测量非本地Pancharatnam相位获得的一对Hanbury布朗Twiss光子。该装置包括两个偏振热源,照亮两个偏振探测器。改变探测器的相对偏振角引入了双光子几何相位。在任何一个探测器上的局部测量都没有揭示相位的影响,这是多粒子Aharonov-Bohm效应的光学模拟。几何相位揭示了三缝实验,并提出了调谐纠缠的方法。
Phase estimation in lossy optical interferometry without a reference beam
本文研究无参考光束的有损干涉仪相位估计,通过计算量子Fisher信息发现光子损失会打破有无参考光束场景的计量学等价性,且无参考光束时纠缠相干态相对NOON态的劣势消失。
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。
Phase Vortex Lattices in Neutron Interferometry
本文提出利用插入嵌套环干涉仪的铝棱镜组合生成具有显著外在轨道角动量的中子相位涡旋晶格,该方法利用强核相互作用生成更紧凑晶格,并可应用于本征中子轨道角动量态及各向异性超小角中子散射。
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。
Analogy between optimal spin estimation and interferometry
最佳自旋状态估计方案被认为是类似于干涉测量中的相位检测。最近报道的相干测量产生N粒子系统的平均保真度(N+1)/(N+2)对应于相位分辨率1/ \sqrt{N}的标准极限。它提供了不相干测量时,每个粒子被单独检测和信息被最佳使用的界限。对于特定的状态,在量子理论中可以改进到1/N。最好的结果是结合连续相干测量分数组的粒子。
Dispersion compensation in atom interferometry by a Sagnac phase
我们重新分析了我们的原子干涉仪测量的锂的电极化率,现在考虑到由于地球自转引起的Sagnac效应。对极化率的校正非常小,但现在可以更好地解释作为所施加相移的函数的可见度。Sagnac型相移和极化率相移都与$v^{-1}$成比例,其中$v$是原子速度,这一事实表明Sagnac型相移可以用作补偿电极化相移的反相。这种精确的补偿开辟了更高精度测量原子极化率的道路,我们讨论了如何实际做到这一点,并提出的技术的最终限制。
Sparse interferometry for measuring multiphoton collective phase
多光子集体相位是一种多光子散射特征,它不能被简化为一系列双光子散射事件,而三光子“三重相位”是最小的非平凡例子。观察高阶集体相位在实验上是具有挑战性的,并且仅观察到三光子和四光子四光子集体相位。我们引入了一个计划,使高阶多光子集体相位观测可行的设计稀疏干涉仪,这显着降低了复杂性相比,目前最好的方案观察多光子集体相位。具体地说,我们的计划减少了光学深度从对数常数和减少的分束器的数量从$O(n\log n)$的线性缩放相对于集体相位顺序$n$。由于恒定的深度将损耗和色散降低到固定的速率,而不管集体相的顺序,观测大规模集体相的主要障碍被消除。
Phase magnification by two-axis countertwisting for detection noise robust interferometry
纠缠增强的原子干涉术具有超越标准量子极限并最终达到海森堡极限的潜力。然而,实验进展受到各种技术噪声源的阻碍,包括输出量子态检测中的噪声。检测噪声的影响可以在很大程度上通过利用回波方案来克服,其中在干涉仪序列之后重复产生纠缠的相互作用。在这里,我们提出了一个回声协议,使用两个轴的反扭曲作为主要的非线性相互作用。我们证明了该计划是强大的检测噪声和它的性能优于已经证明的单轴扭转回波计划。特别是,灵敏度保持海森堡标度在一个大的粒子数的限制。最后,我们表明,该协议可以实现与旋量玻色-爱因斯坦凝聚体。因此,我们的研究结果概述了一个现实的方法来减轻量子增强干涉测量中的检测噪声。
Particle-number scaling of the phase sensitivity in realistic Bayesian twin-mode Heisenberg-limited interferometry
在Holland和Burnett [p.r.l. 71,p.1355(1993)]。我们用蒙特卡罗模拟对多达10,000个玻色子进行了模拟,结果表明,如果损失的数量级为N^-1,则非理想干涉仪的相位误差与海森堡极限成比例。更大的损失会降低缩放比例,然后缩放比例为N^-1/2,就像散粒噪声极限一样,但只要存在光子相关性,灵敏度就会保持亚散粒噪声。这些结果给出了双模干涉测量的贝叶斯检测的实际限制,并证明这是一个实验可行的方案,与Kim等人[p.r.a. 60,p.708(1999)]。
States for phase estimation in quantum interferometry
Ramsey干涉测量允许估计两态量子系统系综的赝自旋矢量的旋转相位$ϕ$。对于$ϕ$小,噪声信号比缩放为自旋压缩参数$ξ$,$ξ<1$可能用于纠缠系综。然而,具有最小$ξ$的状态对于任意相位的单次测量不是最佳的。我们定义了一个相位压缩参数,$ζ$,这是一个适当的图的优点,这种情况下。我们表明,(不同于最小化$ξ$的状态),最小化$ζ$的状态可以通过由著名的2轴反扭转哈密顿量演化非纠缠态(相干自旋态)来创建。我们分析这些和其他状态(例如最大纠缠态,类似于光学“NOON”状态$|ψ> = (|N,0>+|0,N>)/\sqrt{2}$)使用几个不同的属性,包括$ξ$,$ζ$,系数的赝角动量基础(在三个主要方向)和角维格纳函数$W(θ,ϕ)$。最后,我们讨论了创建相位压缩态和进行单次相位估计的实验选择。
Quantum limit of precision for phase estimation in squeezing-enhanced interferometry with a single-mode readout
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。
Local and Global Distinguishability in Quantum Interferometry
基于相对熵的统计可分辨性表征了量子态对相位估计的适应性。这个标准是在一个马赫-曾德尔干涉仪的上下文中,并用于两个政权之间的局部和全局相位可伸缩性插值。对不同的量子态,我们探讨了这些机制中的可伸缩性随光子数的变化规律。它出现的局部可压缩性是依赖于量子和经典转动能量之间的差异。我们的分析表明,海森堡极限是真正的上限的本地相位灵敏度。只有“NOON”状态共享此约束,但其他国家表现出更好的权衡比较本地和全球相位制度。
Coincidence landscapes for polarized bosons
被动光学干涉与单光子注入到一些输入端口和真空到其他丰富的承认偏振,从而取代标量电磁描述的矢量理论,与最近的三重相位是一个著名的例子,这种丰富性。另一方面,如果通道数加倍,则已知将偏振并入干涉测量中等效于标量理论。我们表明,被动的多光子$m$信道干涉术所描述的SU($m$)变换被取代SU($2m$)干涉术,如果包括偏振,因此,多光子符合景观,其域对应于光子到达时间之间的各种相对延迟,是完全解释了现在的标准方法使用固有的计算符合采样概率。因此,我们表明,三重相表现为简单的SU(6)干涉与三个输入光子,在三个不同的输入端口的每一个光子。我们的分析将被动偏振多通道干涉到现有的标量场方法来计算多光子符合概率的干涉和揭秘三重相。
Phase amplification in optical interferometry with weak measurement
提高干涉测量的相位分辨率对于各种物理量的高精度测量至关重要。系统相位误差在大多数实际光学干涉仪中占主导地位。在这里,我们提出并实验证明了一个弱测量方案,大大抑制相位不确定性的直接放大的相移在光学干涉测量。给定初始的超小相移之间的正交偏振态,我们观察到的相位放大效应的一个因素为388。我们的弱测量方案提供了一种实用的方法,以显着提高干涉相位分辨率,这是有利于精密测量应用。
State Engineering via Nonlinear Interferometry with Linear Spectral Phases
本文提出了一种利用非线性干涉仪和线性光谱相位生成高维光谱四维和高维纠缠态的协议,同时考虑了损耗和重叠损失对干涉可见度的影响。
Phase transitions, entanglement and quantum noise interferometry in cold atoms
我们发现,纠缠单调可以表征显着增强的纠缠在量子相变,如果他们是敏感的长程高阶关联。这些单调被发现开发一个尖锐的峰值在临界点,并表现出普遍的标度。我们证明了噪声相关性也具有类似的特征,并验证了这些实验上可获得的量确实编码了纠缠信息和探针可分性。
A Geometric View of Closure Phases in Interferometry
闭合相位是$\ge 3$ -元件干涉仪阵列中的相关性的闭环乘积的相位。它对基于元素的相位破坏的不变性使其对于需要高精度相位校准的干涉测量应用非常宝贵。然而,它的理解仍然主要是数学和限制的光圈平面(傅立叶对偶的图像平面)。在这里,我们为几何洞察奠定了基础。我们表明,闭合相位及其对基于元件的破坏和平移的不变性与由三个条纹包围的主三角形的守恒性质(形状、取向和大小,或SOS)错综复杂地相关,所述三个条纹由阵列元件的闭合三元组形成,这在本文中被称为“SOS守恒原理”。当不需要基于元件的振幅校准时,如在光学干涉测量中典型的,从相位未校准的相关性形成的3元件干涉图像是源对象的形态的真实且未损坏的表示,除了可能的移位。基于这一SOS守恒原理,我们提出了两种直接从三元干涉图像测量闭合相位的几何方法(不需要孔平面视图):(i)闭合相位可从三角形的任何一个高度直接测量,以及(ii)闭合相位的平方与由阵列单元的三元组和孔径中的主三角形包围的面积的乘积成比例和图像平面。我们验证了这种几何的理解在很大范围的干涉条件下使用的数据从甚大阵列和事件视界望远镜。这种几何洞察力可能对其他干涉测量应用(如光学干涉测量)具有潜在价值。这些几何关系一般的$N$元件干涉仪。
Phase-resolved measurement of entangled states via common-path interferometry
针对双光子纠缠态相位难以直接测量的问题,本文提出以纠缠模式为共线参考的共路干涉法,并在 Laguerre-Gaussian 空间模式中实验验证,可直接测量纠缠光子的几何相位累积。
Test of the He-McKellar-Wilkens topological phase by atom interferometry. Part I: theoretical discussion
我们最近测试了拓扑相预测的他和麦凯勒和Wilkens:这个阶段出现时,电偶极子在横向磁场中传播。在本文中,我们首先回顾了这个阶段的物理起源及其关系的Aharononov-Bohm和Aharonov-Casher阶段。然后,我们解释可能的检测方案,我们简要地描述了锂原子干涉仪,我们已经用于此目的。最后,我们详细分析了电场和磁场作用于这样的干涉仪引起的相移,考虑到实验缺陷。实验及其结果在配套文件中进行了描述。
Momentum-space interferometry with trapped ultracold atoms
量子干涉仪通常被设置为使得坐标空间中的路径之间的相位差相长或相消地组合。事实上,干涉路径也可以在动量空间中相遇,导致动量空间条纹。提出并分析了一种利用失谐激光对囚禁原子云进行相位压印以产生动量空间干涉的方法。对于单粒子的波函数的分析表达式中发现的条纹宽度和位移与相位印迹。的不清晰度或位移的相位跳变的影响进行了研究,以及多体效应,以确定潜在的适用性的动量空间干涉。
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