Bichromatic homodyne detection of broadband quadrature squeezing
我们的实验研究零差检测技术的正交压缩场的相关频带,这里创建的四波混频在一个热的原子蒸气的表征,分离的一个大的频率间隙超过6 GHz。该技术使用双频本地振荡器来检测在检测电子设备可访问的频率处的相关频带的波动。该方法工作在较低的探测频率下,可以同时测定压缩谱的振幅和相位。特别是,我们证明了四波混频过程产生的正交压缩在压缩谱上显示了$π/2$的噪声椭圆旋转
2016-09-11 quant-ph
Detection of squeezing by on-chip glass-integrated homodyne analyzer
我们设计并演示了片上零差检测操作在量子制度,即能够检测到真正的非经典功能。我们的设置利用玻璃集成零差分析仪(IHA)完全由飞秒激光微加工制造。IHA在同一芯片上集成了平衡波导分束器和热光移相器,使我们能够记录不同相位的零差轨迹并执行可靠的量子态层析成像。特别是,我们表明,IHA允许连续变量量子态,如压缩态的非经典功能的检测。
2017-10-12 quant-ph
Time-resolved homodyne characterization of individual quadrature-entangled pulses
我们描述了一个简单而有效的装置来产生和表征飞秒正交纠缠脉冲。利用飞秒脉冲的非简并参量放大,在0.1 mm厚的K_2O_3晶体中,通过单次通过,可以有效地实现相当于2.5 dB压缩的量子关联.然后对纠缠脉冲进行单独采样,以表征状态的不可分离性和形成熵。完整的实验分析在时域中,从脉冲源的正交纠缠的时间分辨零差检测。这种特殊性允许在使用连续变量纠缠的量子通信协议中的应用。
2004-09-29 quant-ph
Balancing efficiencies by squeezing in realistic eight-port homodyne detection
我们解决测量协变相位观测值(CPO)通过现实的八端口零差检测器。我们不假设相等的量子效率的四个光电探测器和调查的条件下,可以实现测量的CPO。我们表明,使用额外的分束器平衡的效率,使我们能够实现CPO的价格降低的整体有效效率,并证明它是永远不会涂抹的理想CPO实现单位量子效率。一个替代的策略的基础上采用压缩真空作为参数字段也建议,它允许一个增加的整体效率相比,被动的情况下,只使用一个中等量的压缩。这两种方法都适用于当前技术的实现。
2011-03-14 quant-ph
Tuning between photon-number and quadrature measurements with weak-field homodyne detection
可变测量算子使得能够优化用于测试量子特性和制备一系列量子态的策略。在这里,我们通过实验实现了一个弱场零差探测器,可以连续测量光子数和场求积之间的调整。我们将量子信号与平衡分束器上的相干态相结合,并使用光子数分辨跃迁边缘传感器在两个输出端口处检测光。我们观察到,离散差分统计收敛到正交分布的信号,因为我们增加的相干态振幅。此外,在状态工程的原理证明演示中,我们展示了控制使用我们的弱场零差探测器预示的状态的光子数分布的能力。
2020-03-20 quant-ph
Entanglement measurement of the quadrature components without the homodyne detection in the spatially multi-mode far-field
我们认为,在原则上允许避免零差检测的同时选择的两个正交分量在远场的测量过程。该方案是基于非经典光的相干源的使用。该过程的可能性被示出的基础上使用的pixellised源,其中的锁相子泊松激光器或产生以上阈值的简并光学参量振荡器被选择为像素。作为研究的一部分,本文详细阐述了时空压缩光的像素化光源的理论。
2009-07-11 quant-ph
Homodyne detection for pulse-by-pulse squeezing measurements
本文提出宽带零差探测器,在近红外和电信波长下实现高达150 MHz重复率的逐脉冲压缩光测量,解决了传统探测器在高重复率下的电子学限制问题。
2025-11-06 quant-ph
Homodyne Detection Quadrature Phase Shift Keying Continuous-Variable Quantum Key Distribution with High Excess Noise Tolerance
具有零差检测的离散调制连续变量量子密钥分发因其易于实现、纠错效率高以及与现代光通信设备的兼容性而被广泛认可。然而,近年来的研究表明,零差检测对噪声的容忍度差,传输距离不足,严重制约了量子保密通信网络的大规模部署。在本文中,我们提出了一个零差检测协议,使用正交相移键控技术。通过限制信息泄漏,我们提出的协议提高了对过量噪声的容忍度。此外,我们证明了零差检测性能优于外差检测四进制调制的连续变量量子密钥分发下不可信的检测器噪声的情况下。安全性分析使用紧数值方法对集体攻击的渐近制度。我们的研究结果表明,目前的协议是能够分发密钥在近城际地区,从而铺平了道路,为构建低成本的量子安全通信网络。
2021-11-13 quant-ph
Driven quadrature and spin squeezing in a cavity-coupled ensemble of two-level states
从理论上研究了在相干离轴光场连续驱动下腔耦合系综中产生的正交压缩的大小。使用一组截断的运动方程从Dicke哈密顿量,稳态正交压缩的腔场的数值计算接近-3 dB的限制,而调频正交压缩接近-14 dB的限制,在没有纯相移,并作为一个函数的合奏的大小和失谐。纯退相对稳态正交压缩的影响被证明是通过增加失谐的驱动场来减轻,而调频压缩仅在累积耦合和驱动速率超过纯退相速率的情况下才被屏蔽。自旋压缩纠缠也被计算为与弱驱动的调频正交压缩同时发生。
2021-02-03 quant-ph
7 dB quadrature squeezing at 860 nm with periodically-poled KTiOPO4
利用亚阈值连续波泵浦的KTiOPO_4晶体作为非线性光学介质的光参量振荡器,在860 nm处观察到了-7.2 dB的正交压缩效应。利用零差探测器的相位锁定在正交相位,测量了压缩能级。实验中未观察到蓝光诱导的红外吸收。
2006-08-15 quant-ph
Quadrature Squeezing in the Cavity Mode Driven by Coherent Light and Interacting with Two-Level Atom
研究了相干光驱动的腔模与二能级原子相互作用系统中的正交压缩效应。我们发现腔模处于压缩态,最大正交压缩为真空态能级以下的$50\%$。我们还考虑了一对腔模的叠加,每个腔模由相干光驱动并与一个二能级原子相互作用。我们发现叠加的腔模处于压缩态,并且压缩发生在两个正交模中。我们已经确定,测不准关系对这种情况完全成立。此外,我们还观察到正负正交项的最大压缩之和为$50\%$。
2019-05-25 quant-ph
Optomechanical Cooling of a Macroscopic Oscillator by Homodyne Feedback
我们提出了一个简单的光机模型,其中机械振荡器正交可以“冷却”远低于其平衡温度,通过施加适当的反馈,以驱动正交的辐射场的零差电流用于探测其位置的装置。
1998-02-12 quant-ph
Quantified convergence of general homodyne measurements with applications to continuous variable quantum computing
National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校量子物质理论中心);Department of Physics, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校物理系);IonQ
本文研究了宽谱混频测量在连续变量量子计算中的收敛性,并通过实验验证了其在量子态制备和纠错中的应用价值。
2026-02-26 quant-ph
Squeezing in Both the Plus and Minus Quadratures with the Uncertainty Relation Perfectly Holding
我们考虑了在耦合到真空库的开放腔中,由相干光驱动的腔模与三能级原子的相互作用。我们通过将与真空容器相关的噪声算子按正常顺序排列来进行分析。我们还考虑了三能级原子与腔外真空库的相互作用。结果表明,正、负正交分量都有压缩,最大正交压缩分别在真空态能级以下52.08%和33.32%。我们已经确定,测不准关系也完全适用于这种情况。此外,我们还发现,一对叠加腔模的压缩发生在正、负正交分量上,且压缩值相同。每个正交分量的压缩量是每个腔模正负正交分量压缩量之和的一半。此外,我们还观察到自发发射的存在降低了腔模的平均光子数,但不影响最大正交压缩。
2019-09-03 quant-ph
Vacuum fluctuations and the conditional homodyne detection of squeezed light
正交压缩的条件零差检测与标准的无条件检测进行了比较。而后者以定量的方式识别非经典性,作为一个减少的噪声功率低于散粒噪声水平,条件检测真空态压缩和压缩经典噪声之间的定性区分。这种比较的现实解释真空波动(随机电动力学)的影响进行了讨论。
2004-06-15 quant-ph
Quadrature Squeezing with Normally Ordered Noise Operators
本文研究了耦合于真空库的封闭腔中亚谐波光模与三能级原子的相互作用。我们通过对真空容器噪声算子进行正常排序来进行分析。在一定的条件下,恰好存在理想正交压缩。
2021-03-12 quant-ph
Stochastic Mean-field Theory for Conditional Spin Squeezing by Homodyne Probing of Atom-Cavity Photon Dressed States
Zhengzhou University(郑州大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Institut(研究所)
本文提出一种随机均场理论用于研究强耦合光学腔体中大量三能级原子的条件量子自旋压缩,通过模拟验证其有效性,并拓展至更多量子测量效应研究。
2026-02-12 quant-ph
Optomechanical quadrature squeezing in the non-Markovian regime
量子涨落的压缩在基础量子物理中占有重要地位,对超灵敏探测有着重要影响。我们提出了一个方案,通过将光机系统暴露在非马尔可夫环境中来产生和增强机械模式的压缩。结果表明,由于腔场和非马尔可夫库场的相互作用,可以诱导出机械模的有效参数共振项,从而导致机械谐振腔的正交压缩.两种相互作用的联合可以增强压缩效应。与通常的马尔可夫状态相比,我们可以得到更强的压缩,并且压缩可以接近一个低的渐近稳定值。
2019-02-20 quant-ph
Operational formulation of homodyne detection
我们得到的标准正交相位正算子值测量(POVM)的零差检测直接和严格的光子计数的POVM没有直接采用平均场近似的本地振荡器。此外,我们获得的正交相位POVM适用于相对较弱的本地振荡器场强度和典型的信号状态的校正项。
2004-07-08 quant-ph
Relations between bosonic quadrature squeezing and atomic spin squeezing
研究了玻色正交压缩与原子自旋压缩之间的关系,发现在原子个数较多的情况下,原子自旋压缩与玻色正交压缩的关系是一致的。我们证明了这种减少通过处理偶数和奇数自旋相干态,其解析解很容易得到,并证明了偶数自旋相干态总是表现出自旋压缩,而奇数自旋相干态不,类似于压缩特性的偶数和奇数玻色子相干态。最后,我们利用Dicke哈密顿量研究了光子与原子之间的压缩转移,在原子数较多的情况下,证明了压缩的完全转移。
2003-07-24 quant-ph
Noncritical quadrature squeezing through spontaneous polarization symmetry breaking
讨论了自发极化对称破缺产生非临界正交压缩的可能性。我们首先考虑第二类频率简并光学参量振荡器,但由于一些原因而放弃它们。然后,我们提出了一个四波混频腔,其中的输出模式的偏振总是线性的,但有一个任意的取向。我们表明,在这样一个腔中的输出场的正交完全噪声抑制发生,而不管参数值。
2010-03-12 quant-ph
Optimized mechanical quadrature squeezing beyond the 3-dB limit via a gradient-descent algorithm
本文提出利用梯度下降算法在腔光力学系统中寻找最优腔场驱动脉冲,实现了超越3-dB稳态限制的机械正交压缩,并在热声子占据数为100时于一个振荡周期内超快产生压缩,推动了最优量子控制的应用。
2024-08-24 quant-ph
Evaluating the performance of a weak-field homodyne receiver in quadrature phase-shift keying optical communication
Como Lake Institute of Photonics, Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia, Università degli Studi dell’Insubria(因苏布里亚大学科学与技术系科莫湖光子学研究所);Department of Physics, University of Milan, and INFN Section of Milan(米兰大学物理系和意大利国家核物理研究所米兰分部)
本文提出一种弱场接收机作为替代现有光学同相检波器,通过四进制通信证明其在相位编码中的有效性,提升信息传输率和密钥生成速率。
2026-04-09 quant-ph
Graphical rule of transforming continuous-variable graph states by local homodyne detection
本文提出了一种描述任意单模零差检测将给定的连续变量(CV)图形状态转换为新的图形状态的图形规则。利用两个简单的图形规则:局部补运算和顶点删除(单正交振幅$\hat{x}$测量),可以得到任何单模正交分量测量的图形规则。通过应用该图形规则,可以从给定的较大图状态容易地设计和构造CV加权图状态的形状。
2010-09-18 quant-ph
Quadrature and polarization squeezing in a dispersive optical bistability model
本文通过描述非线性腔的矢量Kerr腔模型,研究了色散光学双稳中的正交压缩和偏振压缩,腔中填充有各向同性的χ(3)介质,介质中发生自相位和交叉相位调制以及四波混频。我们推导出输出场求积的量子涨落的表达式,作为输出场斯托克斯参数的涨落谱的函数。我们特别注意研究影响非零线性偏振输出模的分叉如何压缩正交偏振真空模,并显示这是如何产生偏振压缩。
2007-02-12 quant-ph
Revival-collapse phenomenon in the quadrature squeezing of the multiphoton intensity-dependent Jaynes-Cummings model
对于描述二能级原子与辐射场相互作用的多光子依赖强度Jaynes-Cummings模型(JCM),我们证明了原子反转与正交压缩之间的关系.我们给出了从这个关系中获得最佳信息的必要条件。此外,我们表明,这种关系是只敏感的大值的失谐参数。此外,我们还对非共振标准JCM的这种关系作了简要的讨论。
2009-09-02 quant-ph
Tunable passive squeezing of squeezed light through unbalanced double homodyne detection
Sorbonne Universite, CNRS, ENS-Université PSL, College de France(索邦大学、法国国家科学研究中心、巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学、法兰西学院);Galicia Supercomputing Center (CESGA)(加利西亚超级计算中心)
本文通过不平衡双锁模检测技术,实现对光子态的主动压缩或反压缩,展示了该方法在量子态操控与表征中的多功能性。
2026-01-23 physics.optics quant-ph
Surmounting intrinsic quantum-measurement uncertainties in Gaussian-state tomography with quadrature squeezing
我们发现,正交压缩可以导致显着更好的量子估计性能与量子外差检测(H。P. Yuen和J.H. Shapiro)与高斯态的量子零差探测相比,这触及了对这两种方案的基础理解的一个重要方面。以单模高斯态为例,我们分析表明,在零差检测的断层图像处理过程中产生的误差和Arthurs-Kelly的不确定性所产生的同时不兼容的正交测量外差检测之间的竞争往往会导致后者给出更准确的估计。这一观察结果也部分地表明了两个计划各自数据不确定性之间的基本关系。在这个意义上,正交压缩可以用来克服外差探测中固有的量子测量不确定性。
2015-10-15 quant-ph
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
Broadband pulsed quadrature measurements with calorimeters
研究宽带模式下正交算符的测量问题,提出利用量热计探测总能量的宽带脉冲零差检测方法,并证明其随本振振幅增大可收敛至理想正交测量。
2025-02-28 quant-ph
Atom-assisted quadrature squeezing of a mechanical oscillator inside a dispersive cavity
本文提出了一种光机混合方案来实现可由经典场外控的介观力学振子的位置正交的动态压缩。采用了中间膜的结构,其中$Λ$构型的原子被认为是被困在腔体内的膜的两侧。我们表明,相当数量的压缩(超过3 dB的限制)可以实现不受腔的衰减和原子的自发发射。压缩依赖于原子态的初始准备。此外,通过使用泵浦原子和腔的大控制场,可以获得原子和振荡器之间的强有效耦合。从压缩谱的角度研究了热声子池对压缩的影响。详细的分析计算支持了结果。
2015-12-12 quant-ph
Parametric generation of quadrature squeezing of mirrors in cavity optomechanics
提出了一种在法布里-珀罗腔中产生运动镜正交压缩态的方法。这是通过利用以下事实来实现的:当腔体由具有大失谐的外场驱动时,移动反射镜表现为参量振荡器。我们表明,参数共振可以达到近似通过调制驱动场的振幅在频率匹配的频率移动的镜子。参量共振导致压缩的有效产生,这是由环境的热噪声的限制。
2011-03-24 quant-ph
Output Field-Quadrature Measurements and Squeezing in Ultrastrong Cavity-QED
研究了从耦合到任意相互作用强度的一般量子系统的谐振腔中逃逸的电磁磁场的输出正交分量的压缩。本文提出的输出压缩的广义理论分析适用于腔量子电动力学的所有相互作用区域:从弱到强、超强和深耦合区域。对于耦合率与腔谐振频率相当或大于腔谐振频率的耦合率,光学腔的标准输入-输出理论不能计算正确的输出场求积,并且预测了不可忽略的输出压缩量,即使系统处于其基态。本文证明了对于任意相互作用和腔嵌入量子系统,当系统处于基态时,在输出场求积中不存在压缩。我们还应用所提出的理论方法研究了:(i)嵌入相干激发腔中的人工二能级原子;(ii)级联型三能级系统与腔场模相互作用产生的输出压缩。在后一种情况下,输出压缩来自原子-腔修饰态的虚光子。这项工作扩展了预测和分析连续变量光学量子态层析成像的可能性时,光学谐振腔与其他量子系统的相互作用非常强烈。
2015-09-30 quant-ph
Squeezing and measurement of a mechanical quadrature via PID feedback
University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
本文研究了PID反馈在量子系统中对机械四阶振幅和压缩的瞬态与稳态行为的影响,展示了导数反馈对条件和非条件压缩的作用,并演示了如何利用反馈使机械四阶跟踪参考信号,为提高量子态控制和测量精度提供新途径。
2026-04-17 quant-ph
Nonlinear squeezing of superpositions of quadrature eigenstates
该研究引入利用正交本征态叠加(SQE)对称性的算子,提出以其期望值量化的非线性压缩作为非高斯性见证者和SQE近似质量指标,关联量子保真度并构建截断福克空间中SQE态的最优近似。
2025-11-11 quant-ph
Conditional generation of sub-Poissonian light from two-mode squeezed vacuum via balanced homodyne detection on idler mode
本文提出了一个简单的有条件产生亚泊松光子数统计的非经典光的方案。该方法利用光参量放大器中产生的双模压缩真空态中信号模和闲频模的纠缠。在平衡零差检测器中测量闲频模式的正交分量,并且仅接受其中所测量的正交的绝对值高于特定阈值的那些实验运行。如果阈值足够大,则信号模式的条件输出状态表现出低于相干状态水平的光子数波动的减少。
2001-04-09 quant-ph
Atomic quadrature squeezing and quantum state transfer in a hybrid atom-optomechanical cavity with two Duffing mechanical oscillators
本文从理论上研究了激光驱动的混合光机械腔中的量子态转移,该腔具有两个可移动的类Duffing非简谐镜,其中包含一个全同的二能级原子系综。两个非简谐振子的Bogoliubov模到原子模的量子态转移导致原子的正交压缩超过了标准量子极限3dB,这可以通过光机械耦合强度和原子-场耦合强度来控制。有趣的是,产生的原子压缩可以通过Duffing非谐性对噪声源具有鲁棒性。结果表明,Duffing非简谐性的存在为在两个机械振子之间在短时间内实现高保真度的强压缩态转移提供了可能.
2018-11-05 quant-ph
Coherent control of broadband vacuum squeezing
我们观测到边带频率从10 Hz到35 MHz以上的压缩真空态光场。该光场是在1064 nm处用低于阈值的I型光学参量振荡产生的。一个相干的,不平衡的经典调制场在40兆赫,使产生的误差信号的稳定相位控制的压缩真空场相对于一个强大的本地振荡器。用平衡零差探测器测量到约-4dB的宽带压缩。压缩场的频谱允许地面引力波探测器在其整个探测频带上的量子噪声降低,而不管使用的是零差读出还是射频外差读出。
2007-04-28 quant-ph
Estimation of squeezing in a nonlinear quadrature of a mechanical oscillator
在连续变量上处理量子信息需要高度非线性的元件以获得通用性。处理这种量子信息中的噪声降低涉及使用非线性相位状态作为非高斯辅助。非线性相位状态实现非线性相位门的必要条件是所选非线性正交中的噪声应降低到经典状态的水平以下。在辅助的基态以下的非线性求积中的方差的减小(一种非线性压缩)是嵌入在这些非高斯态中的资源,并且是非线性量子过程的品质因数。量子光学力学与悬浮纳米粒子捕获在非线性光学势是一个有前途的候选人,以灵活的方式实现这样的资源。我们提供了一个计划,重建这个品质因数,我们称之为非线性压缩,在标准的线性量子光学力学,分析机械退相干过程对重建的影响,并表明,所有的机械状态,表现出减少噪声在这个非线性正交非经典。
2019-11-26 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
Enhancing quantum synchronization through homodyne measurement, noise and squeezing
本研究探讨了在量子体制下通过零差测量、噪声和压缩哈密顿量提升量子Stuart-Landau振荡器相位同步的方法,发现这些因素能显著增强同步效果并影响最佳双光子阻尼与泵浦率。
2023-07-19 nlin.AO quant-ph
Quadrature Squeezing And Temperature Estimation From The Fock Distribution
本研究提出一种基于Fock态布居数测量、采用加权最小二乘估计的单模高斯谐振子态压缩量与温度估计方法,无需相位参考,模拟实验显示其在不同压缩程度下均能实现极高保真度估计,并给出了置信区间与覆盖概率。
2021-11-09 quant-ph
Revival-collapse phenomenon in the quadrature squeezing of the multiphoton Jaynes-Cummings model with the binomial states
本文研究了二能级原子与量子化单模光场的相互作用,即Jaynes-Cummings模型(JCM)。光场和原子分别处于二项式态和激发态。对于这个系统,我们证明了在标准JCM的原子反转中所表现出的回复-坍缩现象可以在数值上(自然地)表现在三光子(标准)JCM的压缩因子的演化中,只要辐射的初始光子数分布具有光滑的包络。
2007-04-18 quant-ph
Optimized quantum nondemolition measurement of a field quadrature
我们提出了一种利用压缩和线性反馈辅助的干涉测量方案,实现了从Von Neumann投影测量到完全无损无信息测量的场正交量子非破坏性测量。在我们的装置中,所调查的信号与干涉仪中的压缩探针混合,并且在输出处,通过零差检测揭示两种模式中的一种。然后根据测量结果对第二光束进行振幅调制,最后根据干涉仪的透射率进行压缩。分别使用强压缩或反压缩探针,可以实现投影测量,即零差统计任意接近信号的固有正交分布,以及接近相应本征态的条件输出,或者完全无损的测量,其特征在于几乎均匀的零差统计,以及任意接近输入信号的输出状态。通过改变这两个极端之间的压缩,或者简单地通过调整干涉仪的内部相移,也可以获得整个中间情况。特别是,可以实现最佳的量子非破坏测量的正交,这使得信息增益与状态扰动的权衡最小化。
2002-03-19 quant-ph
Exact Conditional Momentum Moments for Nonlinear Homodyne Trajectories
Princeton University(普林斯顿大学)
本文针对多项式单正交哈密顿量等构成的连续监测系统,推导了其任意有限阶正交矩条件动力学的精确有限维随机表示,提供了一种高效的非线性零差轨迹研究方法。
2026-08-17 quant-ph
When heterodyning beats homodyning: an assessment with quadrature moments
我们研究的时刻重建性能的零差和外差(双零差)测量计划为任意量子态,并介绍矩估计,优化各自的计划为任何给定的数据。在大数据的限制,这些估计是有效的最大似然估计。然后,我们通过分析高斯态和许多其他重要的非经典态,说明了外差测量的优越性的重建的第一和第二时刻。
2017-01-26 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
Lifting the Bandwidth Limit of Optical Homodyne Measurement
零差测量是量子光学的基石。它测量量子电动力学的基本变量-光的求积,表示光场的余弦波和正弦波分量,并构成位置和动量的量子光学模拟。然而,用于测量正交信息的标准零差受到严重的带宽限制:虽然光学状态的带宽可以轻松跨越许多THz,但标准零差检测固有地限于电可访问的MHz至GHz范围,从而在相关光学现象和测量能力之间留下了巨大的差距。我们展示了一个完全并行的光学零差测量在任意的光学带宽,有效地完全解除这种带宽限制。使用光参量放大,放大一个正交,同时衰减其他,我们测量的双模正交压缩1.7dB的真空水平下同时跨越带宽为55太赫兹,只使用一个本地振荡器-泵。与标准零差相反,我们的测量对于检测效率低下是高度鲁棒的,并且是在检测通道中具有$>50\%$损失的情况下获得的。这种宽带参量零差测量为量子信息的并行处理打开了一扇宽窗。
2017-10-09 physics.optics quant-ph
Enhancing the Formation of Wigner Negativity in a Kerr Oscillator via Quadrature Squeezing
受纳米力学系统量子实验的启发,研究了克尔振子的演化,重点研究了具有负维格纳函数的态的产生。利用相空间方法,研究了压缩真空态在幺正演化下的负性在大压缩区域的渐近行为。将分析和模型推广到开放系统的压缩真空态,并加入了阻尼和退相的退相干效应。为了增加实验的相关性,被认为是强阻尼的制度。这些影响的调查,产生类似的渐近结果,这些影响的行为在大压缩制度。结合这些结果,它表明,一个弱的非线性阻尼相比,可以改善通过增加压缩的初始状态。它也表明,这可能是在不加剧失相的影响。
2022-02-04 quant-ph
A Novel Modulation Scheme for Homodyne Detection Control
在连续变量量子光学中,控制零差探测器测量的正交是一个普遍的任务。然而,推导出在整个正交角范围内线性的误差信号仍然是一个开放的实验问题。在这里,我们提出了一个计划,通过使用一个通用的可调调制器来产生这样的误差信号。
2021-02-11 physics.optics quant-ph
Controllable generation of mechanical quadrature squeezing via dark-mode engineering in cavity optomechanics
研究通过合成规范场打破暗模效应,在腔光力学系统中实现机械正交压缩的可控生成,显著提升热噪声容忍度,为抗噪声量子资源生成提供新机制。
2023-07-28 quant-ph
Balanced homodyne detection with on-off detector systems: Observable nonclassicality criteria
在单光子探测需求的推动下,特别是在量子信息科学中,开关探测器阵列理论得到了很好的发展和应用。然而,为了全面表征非经典性,还需要相位敏感特性。这个缺失的环节是由相敏点击计数测量的理论来完成的。提出了这一理论。它将高强度的平衡零差检测与少光子状态下的点击检测相统一。我们提出并应用一系列非线性压缩条件来研究标准压缩之外的量子效应。被认为是从本地振荡器,探测器的效率,和暗计数率的波动所产生的缺陷。实验上可访问的采样公式,可以应用,而无需耗时的数据处理。我们的相敏点击检测理论为非经典光在量子精密测量中的新应用铺平了道路。
2015-02-13 quant-ph
Quantum Fisher information and quadrature squeezing in Janus superpositions of squeezed vacua
Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
研究 Janus 状态如何通过干涉重塑量子 Fisher 信息,发现其在实验室四阶方差和数生成相 Fisher 信息上优于单压缩真空,但主二次矩压缩中单压缩真空仍更优。
2026-03-16 quant-ph
Continuous variable quantum teleportation, $U(2)$ invariant squeezing and non-Gaussian resource states
研究利用非高斯资源态进行相干态量子隐形传态,发现正交压缩的非经典性并非成功传态的必要条件,为利用其他非经典性提供了新途径。
2025-02-24 quant-ph