Certified quantum non-demolition measurement of a macroscopic material system
量子非破坏（QND）测量通过避免测量反作用来提高灵敏度。该技术首先被提出用于探测重力波探测器中的机械振荡，并在光场的测量中得到了证明，从而发展了严格的标准来区分QND与类似的非经典测量。最近对宏观物质系统如原子系综和机械振子的QND测量显示了一些QND特征，但不是完全的QND特征。在这里，我们展示了原子系综集体自旋的认证QND测量。我们观察到的量子态制备（QSP）和信息损伤权衡（IDT）超出其经典极限的7和12个标准偏差，分别。我们的技术补充了最近的工作与微观系统，并可用于量子精密测量和存储器，非高斯态的制备和检测，并提出了量子模拟和信息协议。它们应该能够实现动态量子变量的QND测量和基于QND的量子信息协议的实现。
2013-03-11 quant-ph
Preparing two-atom entangled state in a cavity and probing it via quantum non-demolition measurement
我们提出了一个在泄漏腔中制备一对二能级原子之间最大纠缠态的概率方案，该方案不需要对系统演化和原子初始态进行精确的时间控制.我们发现，这个耗散系统的稳定状态是两个部分的混合物：要么是在他们的基态或在一个最大纠缠的原子。然后，通过在腔模上施加弱探测场，我们能够在不干扰原子系统的情况下区分这些状态，即，经由所述腔传输执行量子非破坏测量。在这个方案中，只有当原子系统处于纠缠态时，才有非零的腔传输，因此探测器中的一次点击就足以确保原子处于最大纠缠态。我们的方案依赖于干涉效应，因为它发生在电磁感应透明现象，使它的作品，即使在腔模式的衰减率比原子场耦合强得多的限制。
2013-07-08 quant-ph
Quantum Zeno Effect in the Quantum Non-Demolition Detection of Itinerant Photons
我们使用量子非破坏（QND）测量分析巡游光子的检测。我们表明，由于连续测量的反作用在这样的计划中的检测器的效率施加了限制。我们说明了这一点，使用一个设置，信号光子必须进入一个腔体，以分散检测。在这种方法中，测量信号是施加到通过第二腔模式的强光束的相移。保真度的限制是量子芝诺效应的后果，我们讨论了测量过程的分析结果和量子轨迹模拟。
2008-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Non-demolition Detection of Single Microwave Photons in a Circuit
对量子测量的彻底控制是量子信息技术发展的关键。许多测量是破坏性的，从系统中删除的信息比它们获得的更多。量子非破坏（QND）测量允许给出相同本征值的重复测量。它们可以用于几个量子信息处理任务，如纠错，测量准备和单向量子计算。实现光子的QND测量尤其具有挑战性，因为探测器必须对光子完全透明，同时仍然获取有关光子的信息。在超导电路中操纵微波光子的最新进展增加了对在千兆赫频率范围内操作的QND检测器的需求。在这里，我们展示了一个QND检测方案，测量芯片上的高品质因数微波腔体内的光子数。该方案通过量子比特-光子逻辑门将光子数映射到单次激发的量子比特态。我们通过分析重复测量的平均相关性来验证该装置的操作，并表明它是90%QND。它不同于以前报道的探测器，因为它的灵敏度是强选择性的光子数状态。这个方案可以用来监测量子计算机中基于光子的存储器的状态。
2010-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comparison of architectures for approximating number-resolving photo-detection using non-number-resolving detectors
在量子光学实验中，特别是在制备纠缠态的应用中，需要用到数分辨光探测技术。已经提出了几种方案，用于使用非数分辨探测器来近似数分辨光电探测。这样的技术包括多端口检测和时分复用。我们提供了一个详细的分析和比较不同的数分辨检测方案，以期创造一个有益的参考实验工作者。我们表明，投影测量的理想架构是探测器的暗计数和效率参数的函数。我们还描述了一个过程中选择一个适当的拓扑结构给出实际的实验组件参数。
2007-05-28 quant-ph
Quantum gradient evaluation through quantum non-demolition measurements
本文提出基于量子非破坏测量的梯度估计协议，利用量子探测器直接获取可观测量导数，从而减少变分量子电路的迭代次数和逻辑门数量。
2023-03-27 quant-ph
Absolute efficiency estimation of photon-number-resolving detectors using twin beams
利用非经典光源对光子数分辨探测器的绝对效率进行了实验标定。由Klyshko开发的用于单光子探测器的光子对探测器校准方法被推广以利用光子数分辨探测器提供的更高的动态范围和附加信息。这使得能够使用更亮的双光束源，包括放大的脉冲泵浦源，这增加了相关信号并提供测量冗余，使得校准更鲁棒。
2009-06-11 quant-ph
Benchmarking photon number resolving detectors
光子数分辨探测器是量子光学的最终测量手段，这也是近年来发展该技术受到极大关注的原因。这就产生了如何评估探测器性能的问题。我们建议，光子数探测器的性能可以通过比较它的多路开关探测器在一个实际的情况下进行评估：有条件的光子数状态的准备。在这里，准备状态的质量和准备的概率都受到多路复用中的开关检测器的数量的限制，这使得我们能够设置光子数分辨检测器可以实现或超过的基准。
2020-05-05 quant-ph
Demonstration of Coherent State Discrimination Using a Displacement Controlled Photon Number Resolving Detector
我们在实验上提出了一种新的分辨两相干态的测量方案。测量方案是基于位移操作，然后由光子数分辨探测器，我们表明，它优于标准的零差探测器，我们，此外，证明是最佳的所有高斯操作，包括条件动力学。在连续变量量子密钥分发方案中，非高斯检测器优于零差检测器。
2010-02-01 quant-ph
Evaluating Performance of Photon-Number-Resolving Detectors
我们分析了光子数分辨（PNR）探测器的性能，并介绍了这样的探测器的准确性的优点。这个品质因数是光子数分辨探测器正确预测输入光子数的（最坏情况）概率。模拟各种PNR探测器的基础上多路复用的单光子“点击探测器”进行。我们的结论是，所需的量子效率是非常高的，以实现即使是中等（少数）光子分辨率，我们得到所需的量子效率作为一个函数的最大光子数一个想要解决，我们表明，点击探测器的数量需要增长的平方与最大数量的光子可分辨。
2018-12-21 quant-ph
Enhancing image contrast using coherent states and photon number resolving detectors
我们用光子数分辨探测器对衍射极限光束的横向轮廓进行了实验测量。我们观察到强压缩的衍射光束轮廓高检测光子数。这种效应导致比传统的辐射轮廓之间的两个艾里盘光束分离的瑞利准则更高的对比度。
2010-01-20 quant-ph
Photon-number correlations by photon-number resolving detectors
我们证明，通过使用一对具有内部增益的光电探测器，我们能够量化在介观强度制度（小于100个平均光子）的脉冲二分态的两个组件之间的相关系数。
2010-02-01 quant-ph
Resolution and sensitivity of a Fabry-Perot interferometer with a photon-number-resolving detector
利用光子数分辨探测器，我们证明了法布里-珀罗干涉仪的干涉条纹随着光子数的增加而压缩。与经典检测策略相比，该特征在确定干扰最大值的位置方面提供了更高的精度。我们还从理论上证明了超灵敏度，如果N-光子态被发送到干涉仪和光子数分辨测量进行。
2009-08-31 quant-ph
Positive Operator-Valued Measure reconstruction of a beam-splitter tree based photon-number-resolving detector
在这里，我们提出了一个重建的正算子值测量的光子数分辨探测器组成的三个50：50分束器的树配置，终止于四个单光子雪崩探测器。四个探测器的输出由一个电子板处理，该电子板将探测到的光子数状态从0到4进行区分，并执行“智能计数”程序，以补偿高计数率下的死区时间问题。
2014-12-30 quant-ph
Discrimination of binary coherent states using a homodyne detector and a photon number resolving detector
我们研究了量子测量策略，该策略能够概率性地鉴别两个相干态，并且与使用非概率性状态鉴别可以获得的相比具有显著更小的错误概率。为了降低误差概率，我们对零差探测器和光子数分辨探测器的测量数据采用了后选择策略。我们比较了两种不同的接收器与最佳的中间测量方案，其中错误率最小化的固定率的不确定的结果。光子数分辨（PNR）接收器的实验证明，并与实验实现的零差接收器与后选择。在比较中，它变得清楚，新的PNR接收机的perfromance超过零差接收机的性能，我们证明是最佳的任何高斯运算和条件动态。
2010-02-01 quant-ph
Tomography of photon-number resolving continuous-output detectors
我们报告一个全面的方法来分析连续输出的光子探测器。我们采用主成分分析，以最大限度地提高提取的信息，其次是一种新的噪声容忍参数化的方法，PNRD的断层扫描。我们进一步提出了一个措施，严格量化检测器的光子数分辨能力。我们的方法适用于所有连续输出信号的检测器。我们说明我们的方法，将它们应用到从过渡边缘传感器（TES）检测器获得的实验数据。
2015-02-26 quant-ph
Suppressing the Errors due to Mode Mismatch for M-ary PSK Quantum Receivers by Photon-Number-Resolving Detector
考虑到单光子探测器的亚单位量子效率和暗计数，以及分束器的透过率和模式失配对多进制相移键控（PSK）量子接收机的影响，建立了一个实际模型，分析了由位移操作、光子计数和电反馈自适应测量组成的PSK量子接收机.在这些因素中，模式失配对开关型检测器接收机的误码率影响最大。采用光子数分辨探测器（PNRD）代替开关型探测器，可以有效地抑制模式失配引起的误差。
2013-04-27 quant-ph
Accessing photon bunching with photon number resolving multi-pixel detector
在量子光学及其应用中，对光子数分辨探测器有着迫切的需求。最近，出现了多像素检测器（MPPC），其能够区分1，2，..十个光子。同时，不同像素之间的强耦合（串扰）阻碍了它们的光子数分辨率。在这项工作中，我们提出了一种方法，用于“过滤”的串扰效应的测量强度关联函数。
2011-02-17 quant-ph
Experimental multi-photon-resolving detector using a single avalanche photodiode
利用单个雪崩光电二极管和光纤环形延迟线构成了一个多通道探测器。可以使用可变比率耦合器来设置通道的检测概率。探测器的性能表现在其区分多光子态（包含两个或更多个光子）与单光子态和真空态的能力上。
2003-02-20 quant-ph
Multiple-photon resolving fiber-loop detector
我们展示了第一重建的光子数分布获得的多通道光纤环检测器。除了分析光脉冲的统计数据外，该设备还可以作为量子光学和量子信息实验的精密后选择设备。我们量化其效率的Fisher信息，并将其与理想的光电探测器的效率进行比较。
2003-03-07 quant-ph
Absolute calibration of photon-number-resolving detectors with an analog output using twin beams
本文提出了一种利用双光束对产生模拟信号的光子数分辨探测器进行绝对定标的方法。该方法给出了光子场的模数转换参数和量子探测效率。还获得了所用双光束的特性。一个简化的变体的方法适用于高信噪比和更强的双光束适合领域的建议。
2014-01-23 quant-ph
Absolute self-calibration of single-photon and multiplexed photon-number-resolving detectors
单光子探测器在现代量子光学实验和应用中有着广泛的应用。像所有的探测器一样，这些设备必须精确校准。单光子探测器通过确定其探测效率进行校准;测量此数量的标准方法需要与另一个探测器进行比较。在这里，我们提出了一种方法来测量单光子探测器的探测效率，而不需要外部参考探测器。我们的方法是有效的个人单光子探测器以及多路复用探测器，这是已知的光子数分辨。该方法利用了光子数的非线性源的相关性，以及当同时检测到多个光子时发生的单光子检测器的非线性损失。我们已经分析建模的多路复用探测器，并使用实验结果证明校准的单光子探测器，而无需外部参考探测器。
2017-11-15 quant-ph
Measurement of two-mode squeezing with photon number resolving multi-pixel detectors
利用光子数分辨多像素光子计数器对光学参量放大器（OPA）中产生的双模压缩真空进行了测量。MPPC的实现允许在OPA增益的宽动态范围内观察噪声降低，这是标准单光子雪崩光电探测器无法达到的。
2012-05-14 quant-ph
Observation of two-photon interference effect with single non-photon-number resolving detector
当与单光子雪崩探测器的死时间相比，两个输入光子在时间上很好地分离时，可以用单个探测器测量多光子干涉效应。在这里，我们的实验表明，洪-欧-曼德尔干涉效应可以观察到一个单一的非光子数分辨探测器通过时间延迟符合测量连续的电信号从探测器。利用时间上分离良好的成对弱相干脉冲进行了双光子干涉实验，在弱相干光子源的有限上限范围内成功地测量出了高可见度的干涉条纹。
2017-06-12 quant-ph
Quantum efficiency of binary-outcome detectors of solid-state qubits
我们讨论了非完美保真度的二进制结果量子比特探测器的量子效率的定义，重点是量子非破坏探测器的子类。分析了几种探测器模型的量子效率，包括间接投影测量、二进制输出区的线性探测器、超导相位量子比特探测器和基于隧穿连续谱的探测器。
2008-06-23 cond-mat.other quant-ph
Optimising number resolving photo-detectors using classical post-processing
许多现代量子光学实验，特别是在光学量子信息处理中，依赖于数分辨光电探测作为基本构建块。在本文中，我们证明了一个简单的经典优化技术，有时可以采用后处理的检测器签名，并提高测量结果的置信度，在光子数的错误，如损失或暗计数的存在。虽然该技术适用的范围相当有限，并且对于未来的大规模量子信息处理应用可能不是很有用，但是所提出的想法可以用于光电探测器通常非常差的一些当今实验中。
2011-07-14 quant-ph
Discrimination of Optical Coherent States using a Photon Number Resolving Detector
分辨非正交量子态是量子测量理论中的一项基本任务。在这项工作中，我们研究了一个量子测量策略，能够区分两个相干态的概率与显着更小的错误概率比可以使用非概率状态歧视。我们发现，对光子数分辨探测器的测量数据进行适当的后选择，可以在很小的误差概率下区分两个相干态。我们比较我们的新接收机之间的最小误差歧视和明确的状态歧视的最佳中间测量。
2009-07-14 quant-ph
Alternate Scheme for Optical Cluster-State Generation without Number-Resolving Photon Detectors
利用不能分辨光子数的光电探测器，设计了一种用于线性光学量子计算的可控相位门。本征误差校正电路校正由检测器引入的误差。我们的控制相位门有1/4的成功概率。簇态量子计算的最新发展表明，具有非零成功概率的两量子比特门可以仅用多项式开销构建任意大的簇态。因此，它是可能的，以产生光学集群状态，而无需数解析检测器和多项式开销。
2007-05-22 quant-ph
Room temperature photon number resolving detector at telecom wavelengths
大动态范围室温光子数分辨探测器对于测量极低光强和分析多光子量子态是非常有用的。在本文中，我们提出了一个PNR检测器的基础上转换（UC）的电信信号到可见光波长和其检测的热电冷却的多像素硅雪崩光电二极管（APD），也被称为硅光子倍增器（SiPM）。效率达到4%，输入相干态的泊松统计保持到大约20个同时检测。估计对检测信号的串扰影响，以便正确校准检测器。该方案可以在可见光谱窗口以上的任意波长处使用，并具有适当的上转换。
2010-03-29 quant-ph
Passive scheme with a photon-number-resolving detector for monitoring the untrusted source in a plug-and-play quantum-key-distribution system
提出了一种基于分束器和光子数分辨探测器的被动方案，用于在即插即用量子密钥分发系统中应用三强度诱饵态协议验证不可信源的光子统计信息.分析了由于统计涨落和检测噪声引起的实际问题。仿真结果表明，当Alice发送给Bob的光脉冲总数大于10^8，PNR探测器的暗计数率小于0.5计数/脉冲时，该方案可以有效地工作，这在现有技术下是可以实现的。此外，我们提出了一种具有可变光衰减器与阈值检测器相结合的PNR检测器的实际实现。
2010-10-08 quant-ph
Hybrid near-optimum binary receiver with realistic photon-number-resolving detectors
我们提出了一个近最佳接收机的歧视二进制相移键控相干态采用光子数分辨探测器。接收器利用基于所谓的零差和直接检测的鉴别策略，从而导致混合方案。我们分析的性能和鲁棒性的建议计划在现实条件下，即，在存在效率低下的检测和暗计数。我们表明，目前的混合设置是接近最佳的，击败了标准的量子限制和肯尼迪接收机的性能。
2022-07-15 quant-ph
Optimal sub-Poissonian light generation from twin beams by photon-number resolving detectors
我们通过利用具有大量光子的多模双光束态的量子关联来产生非经典条件态。实验揭示了双光束的亚散粒噪声关联与条件态的亚泊松性质之间的密切关系。它确定了亚泊松光产生的最佳条件。
2013-09-30 quant-ph
Linear optical quantum computation with imperfect entangled photon-pair sources and inefficient non-photon-number-resolving detectors
提出了一种利用非理想偏振纠缠光子对源、线性光学元件和非光子数分辨探测器实现团簇态量子计算的方案。在我们的方案中，损失容限的效率阈值要求源和检测器效率的乘积应该>1/2 -最佳已知数字。这个数字适用于不相关的损失。我们进一步发现，损失阈值是不受光子对源中的相关损失。我们的方法为在不完美的实验条件下进行有效的线性光量子计算提供了新的思路。
2010-05-07 quant-ph
Measuring Quantum Correlations using Lossy Photon-Number-Resolving Detectors with Saturation
光计数差方差（VDPs）是光的量子态的量子相关性的已建立的度量。它使我们能够区分双模相干态的经典关联和双光束态的量子关联。我们研究了光子数分辨探测器的损耗和饱和对VDPs测量的影响。一个解析函数推导出此方差，无论是相干和双光束状态。结果发现，VDPs不再是一个可靠的纠缠测量中的非线性制度的检测器响应，但它仍然是有用的，在一定范围内的值的入射光的平均光子数。我们还量化的线性政权的检测器与饱和，这将是有用的检测器的量子效率的校准。
2015-09-12 quant-ph
Quantum receivers with squeezing and photon-number-resolving detectors
我们提出了一种具有光压缩和光子数分辨探测器（PNRD）的量子接收器，用于近最佳地鉴别四元相移键控相干态信号。基本方案类似于先前的提议（例如，Phys.Rev.A84，042328（2012）），其中使用位移操作、开-关检测器和电前馈操作。在这里，我们研究了两种类型的接收器，其中一个安装光学挤压和其他使用PNRD，而不是开关检测器。我们表明，这两种接收机可以达到较低的错误率比以前的计划，特别是，PNRD接收机具有显着的增益下的固定数目的前馈步骤。此外，我们表明，PNRD为基础的接收机可以抑制由于暗计数的错误，这是不可能的开关检测器为基础的接收机与有限数量的前馈。
2013-04-16 quant-ph
Optimization of multiplexed single-photon sources operated with photon-number-resolving detectors
固有地能够分辨光子数的探测器最近已经经历了显著的发展，并且这预计将影响复用周期性单光子源，其中这样的探测器可以找到它们的应用。我们分析了各种空间和时间复用的周期性单光子源安排与光子数分辨探测器，部分确定的情况下，当他们优于阈值探测器。我们开发了一个完整的统计描述，这些安排，以优化这样的系统方面的最大单光子概率，考虑到所有相关的损失机制。该模型适用于所有的空间和时间复用方案的描述。我们的对称空间复用的详细分析确定了一个特定的范围内的损失参数，其中使用的新类型的检测器导致的改进。光子数分辨率为优化系统提供了额外的可能性，因为可以根据实际检测到的光子数来定义预示策略。我们的研究结果表明，这种优化打开了一个额外的参数范围内提高效率。此外，这种更高的效率可以通过使用更少的复用单元来实现，即，与阈值检测器方案相比，系统尺寸更小。我们还将我们的调查扩展到实际实验相关的某些时间复用方案。我们发现，最高的单光子概率是0.907，可以实现二进制批量时间复用器使用光子数分辨探测器。
2020-03-25 quant-ph
Photon sorters and QND detectors using single photon emitters
我们讨论了一种新的方法来实现数分辨和非破坏的光探测器的强耦合的个人单光子发射器，这作为强光学非线性。作为一个具体的应用程序，我们展示了如何将这些元素可以集成到一个防错贝尔状态分析仪，其效率超过了最好的性能与线性光学即使是一个温和的原子场耦合。这些方法是防错的，因为每个探测事件都明确地将光子状态投射到Fock或Bell状态上。
2012-03-15 quant-ph
High-efficiency and fast photon-number resolving parallel superconducting nanowire single-photon detector
本文提出一种无串扰、无闩锁的并联超导纳米线单光子探测器，实现92.5%系统效率，并通过建模重建相干光源光子数统计，为单探测器表征多种光源奠定基础。
2022-07-29 quant-ph
Noise-free high-efficiency photon-number-resolving detectors
可以确定单色光脉冲中光子数量的高效光学探测器在各种物理研究中有应用，包括用于线性光学量子计算的基于后选择的纠缠协议，以及同时关闭贝尔不等式的检测和通信漏洞的实验。在这里，我们报告我们的演示光纤耦合，无噪声，光子数分辨过渡边缘传感器，在1550 nm的效率为88%。这些传感器的效率可以在可见光和近红外光谱中的任何波长处甚至更高，而不会导致更高的暗计数率或降低的光子数分辨率。
2005-06-21 quant-ph
Optimized detector tomography for photon-number resolving detectors with hundreds of pixels
针对数百像素光子数可分辨探测器的层析表征计算量大的问题，提出一种减少优化变量的改进探测器层析模型，利用 expectation-maximization-entropy 算法重建光子数分布，在保证保真度超 99% 的同时将求解时间减半。
2023-06-22 quant-ph
Sum-frequency-based photon-number-resolving detector for telecom wavelengths
针对量子通信中C波段低强度光的探测需求，提出结合低成本光子数分辨探测器与非线性光学的接收器，实现电信波长灵敏度，验证了1.5μm飞秒光源的泊松特性，为复杂量子方案提供探测支持。
2025-08-04 quant-ph
Hybrid quantum key distribution using coherent states and photon-number-resolving detectors
提出了一种基于相干态、高斯调制和光子数分辨（PNR）检测器的混合量子密钥分发协议，并证明了该协议与基于零差的方案相比，可以提高密钥生成速率（KGR）. KGR的改进可以追溯到二维离散输出变量对两个输入求积的依赖性，从而克服了原始协议的局限性。当考虑反向协调时，基于PNR检测器的方案在个体攻击和集体攻击下都优于零差方案。在存在直接协调的情况下，PNR策略仍然是对抗个体攻击的最佳策略，但是对于集体攻击，随着信道传输速率的降低，基于零差的方案仍然是优选的。
2018-03-23 quant-ph
Complete nonclassicality test with a photon-number resolving detector
我们提出了一种非经典证人的实验测量方法，并演示了它的应用。我们的建议只需要初始状态的相干位移，这可以通过在分束器处将后者与相干态重叠来实现，以及随后的光子数分辨检测。这种设置允许对任意量子态的非经典性进行完整的测试。量子效率以及统计和系统的不确定性的作用进行了讨论。最后，通过一个实际的例子对该方案进行了验证.
2012-09-29 quant-ph
Photon number resolving detection at telecom wavelength with a charge integration photon detector
利用电荷积分光子探测器（CIPD）实现了在40 Hz读出频率下的多光子鉴别。CIPD由InGaAs pin光电二极管和GaAs结型场效应晶体管组成，作为电荷积分电路中的前置放大器，该电路被冷却到4.2 K以降低热噪声。CIPD（检测器本身）的量子效率对于1530 nm光为80%，并且读出噪声被测量为40 Hz下的0.26个电子。我们可以构造光载流子的泊松分布，其在对应于约3的信噪比的每个光载流子数处具有显著的峰。
2005-12-09 quant-ph
Direct observation of the degree of quantum correlations using photon-number resolving detectors
光学参量下转换是产生非经典相关光子态的一种常用光源。利用参量下转换光源和光子数分辨探测器，我们测量了多达10个光子的双模光子数分布。通过改变预示的收集效率，我们控制两种模式之间的相关性水平。尽管探测器的缺陷，如低检测效率和其他扭曲的影响，光子数相关性的明确证据。两个标准，直接来自原始数据，被证明是很好的措施的相关程度。此外，使用拟合技术，我们发现测量的光子数分布和重建的原始双模状态的相关程度之间的连接。这些观测只有在探测到高光子数事件的情况下才有可能。
2012-10-02 quant-ph
Quantum non-demolition measurement of a superconducting two-level system
在量子力学中，测量过程是信息提取和量子系统状态扰动之间的微妙相互作用。量子非破坏（QND）测量通过使用特定的系统-检测器相互作用来最小化这种干扰，该相互作用保留了量子系统的合适算子的本征态。这导致理想的投影测量。我们目前的实验中，我们进行了两个连续的测量量子二能级系统，超导通量量子比特，通过探测耦合非线性谐振器的滞后行为。两个测量结果之间的大的相关性证明了读出方法的QND性质。超导量子比特的QND测量是可能的，这一事实加强了这些制造的介观系统被视为基本量子对象的概念。我们的研究结果也与量子信息处理有关，其中投影测量用于状态准备和纠错等协议。
2006-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Dephasing due to Intermode Coupling in Superconducting Stripline Resonators
由超导带状线的动力学电感所表现出的非线性以适合于给定谐振器模式中的光子数的量子非破坏测量的方式将带状线谐振器模式耦合在一起。量子非破坏测量是通过相干驱动另一个谐振器模式（称为检测器模式）并测量其响应来实现的。我们表明，这样的检测方案的灵敏度是直接相关的退相率引起的这样的模间耦合。我们表明，高灵敏度时，预计检测器模式被驱动到非线性制度和操作接近临界减速发生的点。
2005-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theory Framework of Multiplexed Photon-Number-Resolving Detectors
Ming Hsieh Department of Electrical and Computer Engineering, University of Southern California（南加州大学明海电气与计算机工程系）；Department of Electrical Engineering, Yale University（耶鲁大学电气工程系）；Chandra Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校昌德拉电气与计算机工程系）；Department of Physics and Astronomy, University of Southern California（南加州大学物理与天文学系）
本研究提出多路复用光子数分辨探测器的理论框架，证明其在光子数矩估计误差与探测器数量成反比，并展示了在猫态生成中的应用优势。
2026-01-26 quant-ph
Linearly Multiplexed Photon Number Resolving Single-photon Detectors Array
University of Trento（特伦托大学）；Bruno Kessler Foundation（布鲁诺·凯斯勒基金会）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, CNR-IFN（意大利国家研究委员会光子和纳米技术研究所）；Department of Industrial Engineering, University of Rome Tor Vergata（罗马第二大学工业工程系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata（意大利国家核物理研究所罗马第二分部）
本文研究了基于单模波导集成的线性复用光子数分辨单光子探测器阵列的性能与设计，分析其在不同条件下的保真度，并提出实际实现方案。
2024-10-23 quant-ph
Super-Resolution at the Shot-Noise Limit with Coherent States and Photon-Number-Resolving Detectors
最近，人们对量子光学干涉术在计量学、亚波长成像和遥感（诸如量子激光雷达（LADAR））中的应用产生了很大兴趣。对于量子激光雷达，大气吸收迅速降低任何量子态的光，因此，对于高光子损失的最佳策略是传输相干态的光，这不会遭受比经典光学衰减的比尔定律更差的损失，并提供在散粒噪声极限的灵敏度。这种方法留下开放的问题-什么是最佳的检测方案，为这些国家，以提供最好的解决方案？我们表明，相干光耦合光子数分辨探测器可以提供远低于瑞利衍射极限的超分辨率，灵敏度不差于散粒噪声的检测光子功率。
2009-07-14 quant-ph
Photon-Number-Resolving Detector Based on a Cascade of Waveguide-Coupled Quantum Emitters
本文研究由级联波导耦合Lambda型发射体组成的光子数可分辨探测器，利用格林函数和量子轨迹方法推导其在线性与非线性区的精度，发现该方案在现实条件下优于基于分束器空间解复用的传统探测器。
2025-07-11 quant-ph
Quantum detector tomography of superconducting nanostrip photon-number-resolving detector
超导纳米带光子探测器已经被用作单光子探测器，其仅能够区分光子的存在或不存在。最近发现，它们可以通过分析输出信号波形来辨别光子的数量，并且它们有望用于各种领域，特别是用于光学量子信息处理。在这里，我们通过输出信号波形的模式匹配来提高具有高平均光子数的光的光子数分辨性能。此外，我们估计的正算子值的量子探测器层析测量的检测器。结果表明，该器件在不进行任何复用或阵列的情况下具有高达5个光子的光子数分辨性能，表明它是有用的光子数分辨探测器。
2021-02-19 physics.optics quant-ph
Quantum simulations of macrorealism violation via the QNDM protocol
本研究对比了Leggett-Garg不等式与基于非破坏测量的QNDM协议在识别宏观实在性违反中的表现，借助IBM量子模拟器验证发现后者资源需求更低、抗噪性更强，是可行替代方案。
2025-02-24 quant-ph
Detecting an Itinerant Optical Photon Twice without Destroying It
非破坏性量子测量对于从量子传感到量子计算和量子通信的量子物理应用是核心。利用腔量子电动力学的工具箱，我们在这里串联两个相同的无损光子探测器，重复检测和跟踪通过$60\,\mathrm{m}$长光纤传播的单个光子。通过证明两个探测器的组合信噪比超过每个单个探测器约两个数量级，我们通过实验验证了级联非爆破探测器与传统吸收装置相比的关键实际益处。
2021-05-29 quant-ph
