Reduced decoherence using squeezing, amplification, and anti-squeezing
损耗和退相干是光的非经典态在长距离传输中的主要问题。最近的研究表明，通过在通过有损信道传输量子态之前应用概率无噪声衰减器，然后进行概率无噪声放大，可以减少退相干的影响（M。Micuda等人，Phys.Rev.Lett. 109，180503（2012））。在这里，我们表明，类似的结果可以得到某些类型的宏观量子态的压缩传输前的信号，然后确定性放大和反压缩，以恢复原来的振幅的状态。这种方法可以大大减少非高斯态，如薛定谔猫态的传输中的退相干的影响，而不会降低任何数据传输速率。
2018-09-14 quant-ph
Large Polarization Squeezing in Non-Degenerate Parametric Amplification of Coherent Radiation
在相干光的非简并参量放大中存在偏振压缩，在相互作用时刻$T$的压缩度可以达到$1-e^{-2T}$ .这给出了$T=1$的$86.4\%$偏振压缩和$T=2$的$98.2\%$偏振压缩。发生这种情况的一个简单情况是，最初取平面偏振光，其在两个模式中具有相等的振幅，最终具有两个圆偏振的相等强度。这表明，在相干光中实现这种程度的偏振压缩的参数的实验设置。
2016-12-10 quant-ph
Cavity-assisted enhanced and dephasing immune squeezing in the resonance fluorescence of a single quantum dot
从理论上证明了在连续激光驱动下，柱微腔中单个量子点共振荧光的增强和退相免疫压缩。我们采用了基于极化子主方程理论的形式，将激子-声子耦合的影响，相当准确地在点腔系统。与自由空间中的理想单二能级系统相比，量子点的腔耦合效应使量子点的压缩效应显著增强。特别是，我们显示了四倍的压缩增强相比，一个单一的量子点没有腔耦合。我们进一步证明了压缩的持久性，即使当纯退相变得大于辐射衰变率。这些新的功能归因于腔增强相干性造成的声子诱导的非相干率的恶化的影响的部分减少。我们还表明，声子诱导的非相干率对压缩的恶化影响可以通过适当地调节失谐量来部分地规避。
2020-08-13 quant-ph
Mechanical squeezing via parametric amplification and weak measurement
非线性力允许机械振荡器的运动被压缩到零点运动以下。在现有的方法中，机械参量放大是相对容易的，但以前认为在稳态下仅限于3dB的压缩。我们考虑了连续弱测量和反馈对该系统的影响。如果参数驱动器是最佳失谐共振，运动的正交性之间的相关性允许无限的稳态压缩。与反作用规避相比，我们证明了量子压缩的测量强度，温度和效率要求显着放宽。
2011-09-30 quant-ph
Optimal Squeezing in the Resonance Fluorescence of Single Photon Emitters
天文学和天体物理学年度评论，第51卷，第511页e研究相干驱动的单光子源，如原子和量子点。如果发射极的电子子系统处于纯量子态，则实现了最大压缩。除了与电磁真空的非相干耦合外，还利用腔作为第二个衰变通道实现了净化。对于实际的空腔，这产生了超过99%的电子状态的纯度。除了数值计算，我们也得到近似的分析结果。在此基础上，研究了辐射源环境对激光器的影响，包括辐射源和腔模的无辐射退相和非相干泵浦。压缩对退相干的脆弱性大大降低，因此即使在恶劣的条件下，压缩仍然存在。还考虑了这种光源的压缩测量。
2013-08-29 quant-ph
Polarization Squeezing in Degenerate Parametric Amplification of Coherent Light
利用非线性相互作用哈密顿量$ H=k\big(\hat a_{x}^{\dagger2}+{\hat a_{x}}^2\big)$研究了初始处于相干态的光束的偏振压缩。对于偏振压缩的程度，我们使用的定义写在最后的形式，作者和以前的文件中也使用。我们发现，偏振压缩可以很高，偏振压缩度可以小于1的一个很小的量。在一定的偏振模相位角条件下，即使在很低的光束强度下，我们也实现了偏振压缩。
2016-10-22 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
Effects of reservoir squeezing on the amplification of quantum correlation
本文研究压缩真空库中两个无相互作用量子比特的量子失协动力学，揭示库压缩相位和强度对临界时间及量子失协放大的调控作用，并提出通过调节压缩参数和初始参数缩短量子速度极限时间的方法。
2024-01-22 quant-ph
Low-frequency squeezing spectrum of a laser drivenpolar quantum emitter
对非压缩真空库阻尼的半经典外激光场驱动的极性量子发射体的低频共振荧光谱的非相干部分的研究表明，发射的荧光场仍然受到一定程度的压缩。如还发现的，原则上可以通过由压缩真空储存器阻尼发射器来实现更高程度的压缩。
2021-12-22 quant-ph
Quantum squeezing amplification with a weak Kerr nonlinear oscillator
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学深圳量子科学与工程研究院）；International Quantum Academy（国际量子科学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学广东省量子科学与工程重点实验室）；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）
本文通过弱色散非线性振子生成并放大压缩态，利用离散化技术实现量子压缩放大，达到14.6 dB的压缩度和0.28 MHz的压缩速率，为量子传感和信息处理提供新途径。
2025-03-11 quant-ph
Entanglement in atomic resonance fluorescence
来自规则原子系统的共振荧光被示出为表示在两个不同方向上传播的非高斯纠缠辐射的连续源。对于单个原子，纠缠发生在与压缩相同的条件下。对于更多的原子，纠缠可以更强大的对退相比压缩，从而提供了一个有用的连续源的各种应用的纠缠辐射。
2010-03-10 quant-ph
Limitations in Fluorescence-Detected Entangled Two-Photon-Absorption Experiments: Exploring the Low- to High-Gain Squeezing Regimes
本研究复制并扩展了纠缠双光子吸收实验，发现在低增益区间双光子荧光信号低于检测阈值，仅在通过和频生成验证理论模型的高增益区间可观测，表明当前技术下光子纠缠无法实用增强分子双光子荧光光谱与成像。
2024-04-25 quant-ph
Observation of intensity squeezing in resonance fluorescence from a solid-state device
强度压缩，即，低于散粒噪声极限的光子数波动是量子光学的基本方面，并且在量子精密测量中具有广泛的应用。早在1979年，人们就预言在二能级量子系统的共振荧光中可以观察到强度压缩。然而，其在固态下的实验观察受到产生、收集和检测共振荧光效率低下的阻碍。本文报道了基于量子点-微柱系统的单模光纤耦合共振荧光单光子源中的强度压缩。我们检测到的脉冲单光子流与22.6%的系统效率，这表明亚散粒噪声强度起伏的强度压缩为0.59分贝。我们估计在第一透镜处的3.29 dB的校正压缩。观测到的强度压缩提供了共振荧光基本图像的最后一部分;它可以用作光辐射的新标准，并用于具有不可区分的单光子的可扩展量子精密测量。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Amplification of bosonic interactions through squeezing in the presence of decoherence
Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Universidad de la República（乌拉圭共和国大学）；Universidad Nacional de Córdoba（科尔多瓦国立大学）
通过退相干环境中的压缩技术，增强玻色子相互作用并提升在噪声下的纠缠态制备保真度。
2026-09-28 quant-ph
Optomechanical position detection enhanced by de-amplification using intracavity squeezing
已经预测和实验证明，通过将压缩光注入到光机械装置中，可以提高位置测量的精度。在这里，我们提出了一个根本不同的方法，其中的压缩是由非线性介质直接在腔内创建的。与直觉相反，信噪比的增强通过精确地解放大对机械运动敏感的正交而起作用，而不丢失量子信息。这种增强适用于具有弱光机耦合和/或强机械阻尼的系统。这可以允许基于光机械设备的量子限制检测器的更大的机械带宽。我们的方法可以直接扩展到量子非破坏（QND）量子比特检测。
2015-03-30 quant-ph
Quantum interferometer combining squeezing and parametric amplification
高精度干涉仪是精密计量的基础，而量子噪声限制了干涉仪的最终灵敏度。在这里，我们提出并实验证明了一个紧凑的量子干涉仪，包括两个光学参量放大器和压缩态内产生的干涉仪直接用于相位传感量子态。通过压缩散粒噪声和放大相位敏感强度，确定性地实现了超过标准量子极限的$4.86\pm 0.24$ dB的灵敏度提高，并在相同的相位敏感强度下获得了比现有干涉仪更小的最小可探测相位。这种干涉系统在各种物理量微小变化的测量中具有显著的潜在应用。
2020-05-05 quant-ph
Enhanced squeezing by absorption
通常认为吸收对量子相干性效应是有害的。然而，对于复杂吸收光谱的情况却研究得很少。本文研究半导体量子阱中激子的共振荧光。激子的产生需要吸收入射的泵浦激光。因此，介质的吸收光谱充当发射光的光谱滤波器。令人惊讶的是，吸收甚至可以改善量子效应，如量子阱系统的共振荧光的压缩所证明的。这种效应可以通过由于吸收而改善的相位匹配来解释。
2016-03-23 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
Feedback control of the squeezing of the fluorescence light
在连续时间量子测量理论的表述中，量子轨道理论非常适合于引入基于测量的反馈和量子系统的闭环控制。在本文中，我们提出了这样一个结构的具体情况下，一个二能级原子受相干，单色激光。特别是，我们展示了如何快速的反馈à拉怀斯曼和米尔本可以在制定的理论。然后，研究了自由荧光的光谱，给出了典型的量子现象：压缩和亚自然谱线窄化。
2009-10-09 math-ph math.MP quant-ph
Optimizing mechanical entanglement using squeezing and parametric amplification
本研究提出一种光力学系统方案，借助腔内压缩与压缩库场的量子态转移优化纳米机械谐振器纠缠，明确多参数对纠缠的影响，为量子传感与信息处理应用提供可行路径。
2025-06-18 quant-ph
Vibrational enhancement of quadrature squeezing and phase sensitivity in resonance fluorescence
振动环境通常被认为对固态和分子系统的光发射特性有害，限制了它们在量子信息协议内的性能。鉴于这种环境是自然产生的，重要的是要问，它们是否可以反过来对我们有利。在这里，我们表明，振动相互作用可以利用共振荧光产生光学状态，具有更高程度的正交压缩比孤立的原子系统。考虑到一个受驱动的量子点耦合到声子的例子，我们证明了它是可行的，超过理论上可获得的最大水平的压缩在一个孤立的原子系统，确实接近饱和的基本上限压缩从一个两能级发射器。我们分析了这些振动增强压缩态在相位估计协议中的性能，发现对于相同的光子通量，它们可以优于单模压缩真空态。
2019-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parametric squeezing amplification of Bose-Einstein condensates
从理论上研究了磁双阱势中玻色-爱因斯坦凝聚体压缩态的产生。通过以两倍的约瑟夫森频率周期性地调制两个阱之间的隧道耦合来产生数量或相位压缩态，即，通过参量放大。用多组态Hartree玻色子方法（MCTDHB）进行了模拟。我们采用最优控制理论，使冷凝物在最后一个时间完全停止，从而创建一个高度压缩状态（压缩因子为0.12，$ξ_S^2=-18$ dB）适合原子干涉。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Amplification of the coupling strength in a hybrid quantum system
在两个不同的量子系统之间实现强耦合对于在它们之间快速传递量子信息具有重要意义，但在某些混合量子系统中实现强耦合是困难的。在这里，我们提出了一个方案，通过压缩来增强单个氮空位中心和超导电路之间的耦合强度。我们的方案的主要配方是通过直接调谐专门设计的超导电路来构造幺正压缩变换。利用实验得到的电路参数，我们发现对系统施加压缩变换可以大大增强耦合强度。这为增强混合量子系统中的耦合强度提供了一条新的途径。
2018-04-16 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
Phase-locked amplification enhanced by spin squeezing
本研究通过自旋压缩和相锁机制相结合，提升磁场所检测的相位灵敏度和有效检测范围。
2025-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Phase-dependent fluctuations in intermittent resonance fluorescence
三能级原子共振荧光中的电子搁置效应引起亮周期和暗周期。相应的非相干谱包含一个非常窄的非弹性峰上的两个级别的光谱。利用平衡零差探测和条件零差探测理论，研究了间歇共振荧光系综平均位相涨落。只有在压缩正交谱中才有尖锐的峰。在平衡零差检测中，峰值是正的，这大大减少了压缩，也可以在其方差中看到。在条件零拍探测CHD中，对于弱到中等强度的激光，峰值是负的，增强了压缩，对于强场，边带变得色散，与正的尖峰一起主导光谱。后者的影响是由于不可忽略的三阶波动所产生的原子激光器的非线性和增加的稳定状态的搁置状态的人口。一个简单的数学方法使我们能够获得准确的分析结果。
2018-10-05 quant-ph
In-loop squeezing is real squeezing to an in-loop atom
电光反馈可以产生具有任意低噪声的环内光电流。这并不被认为是“真实”压缩的证据，因为压缩光不能从使用线性分束器的环中提取出来。在这里，我表明，照亮一个原子（这是一个非线性光学元件）与“在环”压缩光导致线窄的一个正交的原子的荧光。这一直被认为是一种只能通过挤压产生的效应。使用环内压缩的原子实验应该比使用传统压缩光源的实验容易得多。
1998-05-26 quant-ph
Squeezing arbitrary cavity-field states through their interaction with a single driven atom
我们提出了一个实现的任意辐射场状态的参量放大预先准备在高Q腔。这个非线性过程是通过一个三能级原子（基本原子）的色散相互作用来完成的。|g>，中间体|i>，兴奋|e>能级），同时具有i）经典驱动场和ii）我们希望压缩其状态的先前准备的腔模式。在绝热近似下，我们证明了在中间能级上制备原子初态|i>成为获得简并参量放大过程的关键。
2004-01-08 quant-ph
Parametric amplification and noise-squeezing in room temperature atomic vapours
我们报告使用参数激发相干操纵集体自旋态的原子蒸气在室温下。在基态自旋演化中检测到参数激发的签名。这些包括原子相干态的激发光谱，其中包含在参数过程的频率特性的共振。信号正交的振幅显示放大和衰减，其噪声分布的特征在于由一个强的不对称性，类似于在机械振荡器中观察到的。参量激发是通过抽运光束的周期性调制产生的，利用了原子磁力测量中广泛使用的类似Bell-Bloom的技术。值得注意的是，我们发现，通过这种技术获得的噪声压缩增强的信噪比的测量高达10倍，并提高了3倍的Bell-Bloom磁力计的性能。
2019-03-01 physics.atom-ph quant-ph
Exponentially-Enhanced Light-Matter Interaction, Cooperativities, and Steady-State Entanglement Using Parametric Amplification
我们提出了一种实验上可行的方法来增强原子-场耦合以及这种耦合和耗散之间的比率（即，在光学腔中的两个原子的相互作用。我们的方法也使稳态的近最大量子纠缠的产生。我们的方法利用光学参量放大，以指数方式增强原子-腔相互作用，因此，系统的协同性，与压缩引起的波动噪声被完全消除。因此，即使对于压缩参数的适度值，也可以实现比$100$大得多的有效协同性。我们表明，纠缠不保真度（量化的最大纠缠态的产生状态的偏差）是指数小于在其他耗散纠缠制备不施加压缩的不确定性的下限。因此，这种不忠可以任意小。我们提出的增强原子-腔协同效应的通用方法可以在广泛的物理系统中实现，并且可以为基于纠缠的量子信息处理提供多种应用。
2018-03-05 quant-ph
Broadband Squeezed Microwaves and Amplification with a Josephson Traveling-Wave Parametric Amplifier
电磁真空的压缩是一种基本的量子力学技术，用于减少量子噪声的应用跨越引力波探测，生物显微镜，和量子信息科学。在超导电路中，通常用于产生压缩微波的基于谐振器的约瑟夫森结参量放大器受到窄带宽和低动态范围的限制。在这项工作中，我们开发了一个双泵，宽带约瑟夫森行波参量放大器，相敏消光比为56 dB的单模压缩等同于最好的谐振器为基础的挤压。我们还展示了双模压缩在微波频率与带宽在千兆赫范围内，几乎是两个数量级宽于当代谐振器为基础的挤压。我们的放大器能够同时产生具有大频率间隔的纠缠微波光子对，具有潜在的应用，包括高保真量子比特读出，量子照明和隐形传态。
2023-02-15 quant-ph
Hybrid Heralded Noiseless Amplification with Finite-Cutoff Quantum Scissors
University of Queensland（昆士兰大学）
该研究在两个单模压缩器间插入有限截止量子剪刀NLA，探究其混合放大器的增益提升机制，发现随截止值增加保真度提升，高截止时趋近理想NLA性能。
2026-09-07 quant-ph
Efficient detection of spectrally multimode squeezed light through optical parametric amplification
本文首次实验演示了利用光学参量放大检测光谱多模压缩光，实现对宽带压缩真空态超过60个光谱模式的同时检测，压缩度均匀且达-6.5至-7 dB，为构建连续变量簇态及高维光子量子技术提供了新途径。
2025-08-06 physics.optics quant-ph
Resonance fluorescence from an artificial atom in squeezed vacuum
本文介绍了在压缩真空中实现共振荧光的一种实验方法。我们强烈耦合微波频率压缩光超导人造原子和检测所产生的荧光与宽带行波参量放大器启用的高分辨率。我们调查的荧光光谱中的弱和强的驱动制度，观察到高达3.1分贝的减少的荧光线宽低于普通的真空水平和一个戏剧性的依赖性的Mollow三重态光谱上的相对相位的驱动和压缩真空领域。我们的结果与压缩真空中二能级原子产生的光谱的预测非常一致[Phys. Rev. Lett. \textbf{58}，2539-2542（1987）]，证明了共振荧光提供了表征低温环境中挤压的资源有效的手段。
2016-07-15 quant-ph
Phase-dependent fluctuations of resonance fluorescence near the coherent population trapping condition
研究了单个$Λ$型三能级原子在相干布居囚禁附近的共振荧光的位相涨落，在双光子失谐条件下。为此，我们采用条件零差检测（CHD）的方法，考虑在弱驱动制度的压缩，并扩展到非高斯波动饱和和强字段。在此框架下，并使用一个单一的捕获$^{138} \mathrm{Ba}^{+}$离子的共振荧光的估计参数设置，从探测跃迁散射的光被发现表现出非经典的字符和显着的不对称的三阶波动的振幅强度相关的CHD。
2021-02-16 quant-ph
Optimal operation of a Josephson parametric amplifier for vacuum squeezing
约瑟夫森参量放大器（JPA）可以产生微波光的压缩态，降低与某些量子测量相关的噪声。我们实验研究了当相干音调的振幅与真空涨落相当时，JPA的泵浦如何影响相干音调的振幅的相敏放大和去放大。我们预测并证明，通过操作的泵浦功率大于最大化增益的值，放大器的失真减少，从而提高压缩的JPA。以这种方式优化JPA的操作，我们直接观察真空压缩的$3.87 \pm 0.03$ dB。
2017-11-08 quant-ph
Large time-asymmetric quantum fluctuations in amplitude-intensity correlation measurements of a V-type three-level atom resonance fluorescence
本文研究了双色驱动V型三能级原子的散射场在振幅-强度关联中的不对称性和对经典边界的严重破坏。这些特征是由振幅场和强度场算符的非对易性以及系统中强的非高斯涨落引起的。共振荧光的振幅-强度关联，其大的三阶波动，描述的非经典特征的发射场更准确地比二阶措施有关的压缩。这些相关性的谱和方差以及强度-强度相关性提供了丰富的支持信息。
2017-06-09 quant-ph
Effect of higher-order nonlinearities on amplification and squeezing in Josephson parametric amplifiers
基于单模约瑟夫森结的参量放大器通常被建模为理想放大器和压缩器。我们表明，在实践中，这些设备的增益，量子效率，和输出场压缩通常被忽视的高阶修正的理想化模型的限制。为了得到这个结果，我们推导出了三种常见泵浦方案：单色电流泵浦，双色电流泵浦和单色通量泵浦对集总元件约瑟夫森参量放大器的主要修正。我们发现，最后两个方案的主导修正是一个单一的克尔型四次项，而第一个方案包含额外的立方项。在所有的情况下，我们发现的修正是有害的压缩。此外，我们表明，克尔校正导致一个强烈的相位相关的减少相敏测量的量子效率。最后，通过三阶和四阶累积量的数值计算，量化了滤波输出场偏离理想高斯特性的程度。我们的研究结果表明，虽然高斯输出场是一个理想的约瑟夫森参量放大器，高阶校正导致非高斯效应的增益和非线性强度增加。这一理论研究的补充，磁通驱动约瑟夫森参量放大器的输出场的实验表征。除了测量的压缩水平的过滤输出字段，Husimi Q-函数的输出字段成像通过使用的反卷积技术和数值结果进行比较。本文建立了对标准简并参量放大器模型的非线性修正，作为对约瑟夫森参量放大器压缩和噪声性能的重要贡献。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simultaneous measurement of multimode squeezing
针对多模压缩光表征复杂且通常一次只能测量单模的问题，本文提出结合光学参量放大、直接探测与空间强度关联模式分解的方法，实现八个空间模式压缩与反压缩的同时测量。
2024-12-16 quant-ph
Enhancement of nonclassical properties of two-mode squeezed vacuum state with postselected von Neumann measurement
该研究探讨弱值放大对双模压缩真空态非经典特性的作用，并阐明基于该态的后选择弱测量优势。
2025-02-15 quant-ph
Towards Improved Quantum Simulations and Sensing with Trapped 2D Ion Crystals via Parametric Amplification
提高相干性是量子模拟和捕获离子传感实验中的一个基本挑战。在这里，我们讨论，实验证明，并估计两种不同的协议，增强，通过运动参数激发，相干自旋运动耦合的离子获得与自旋相关的力的潜在影响。实验是在大约100个$^9$ Be $^+$离子的二维晶体阵列上进行的。通过在接近质心模式频率的两倍处调制捕获势，我们挤压运动模式并增强自旋-运动耦合，同时保持自旋相干性。使用频闪方案，我们测量了基态运动以下的运动压缩的$5.4 \pm 0.9$ dB，由此理论预测了使用最近证明的方案测量小位移的灵敏度的$10$ dB增强[Science $\textbf{373}$，673（2021）]。利用连续压缩方案，我们测量并精确校准了参数耦合强度。理论表明，该协议可以用于改善量子自旋压缩，在我们的系统中受到非共振光散射的限制。我们用数值方法说明了强参数放大和以质量中心频率波动形式出现的运动失相之间的权衡，以改善我们装置中的量子自旋压缩。
2023-03-29 physics.atom-ph quant-ph
Noiseless quantum measurement and squeezing of microwave fields utilizing mechanical vibrations
强烈放大振荡信号的两个正交幅度的过程必然会增加噪声。或者，如果一个正交信号中的信息在相敏放大中丢失，则可以完全重建另一个正交信号。在这里，我们证明了这样一个近乎完美的相敏测量使用腔光机计划，其特征在于一个非常小的噪声小于0.2量子。我们还观察到微波辐射强烈压缩8分贝以下的真空。明亮的压缩微波源开辟了量子系统操纵的应用，甚至在适度的低温下也可以使用无噪声放大。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simultaneous polarization squeezing in polarized N photon state and diminution on a squeezing operation
本文研究了一个纯光子数态的偏振压缩，当光子数态具有明显的偏振态时，只要改变光子数态的偏振基，Stokes算符矢量中除沿偏振态方向或垂直于偏振态方向的分量外的所有分量都同时产生偏振压缩。我们采用最一般的偏振压缩定义，并讨论了实验结果的可行性。我们还观察到，压缩操作，如非简并参量放大的状态并没有揭示同时压缩在所有的斯托克斯算子矢量和减少在这个意义上。
2016-03-28 physics.optics quant-ph
Squeezed Optomechanics with Phase-matched Amplification and Dissipation
我们研究了光机械系统（OMS）中压缩腔模和机械模之间的非线性相互作用，使我们能够选择性地获得辐射-压力耦合或参数放大过程。腔模的压缩可以增强相互作用强度，使其进入单光子强耦合区，即使OMS原本处于弱耦合区。此外，通过引入宽带压缩真空，与压缩腔模的参量放大相位匹配，可以完全抑制压缩模的噪声。该建议提供了一种使用压缩腔模式控制OMS的替代方法，该方法应允许使用当前可用的光机械技术实现单光子量子过程。潜在的应用范围从工程单光子源到非经典声子态。
2015-03-05 quant-ph
Excited to excited state scattering using weak measurements
弱测量是量子力学中测量过程的子集，其中被测量的系统与测量设备的相互作用非常弱。在量子力学中，观测量在弱相互作用下的测量值及其放大是加深我们对相互作用过程理解的重要概念。最近的实验表明，自然发生的过程，如来自原子激发态的共振荧光，可以表现出弱的值放大效应。本文利用著名的Weiskopff-Wigner（W-W）自发发射理论，对V型三能级原子系统的弹性共振荧光过程进行了理论分析。在这个理论中，我们表明，一个弱相互作用制度，可以确定和适当的选择的初始和最终的激发态，这些状态之间的平均散射时间表现出放大效应，在与真空浴模式的电磁场的相互作用。因此，我们第一次表明，系统浴相互作用可以表现出弱的值放大。使用我们的理论，我们再现了在这样的系统中进行的实验结果。更重要的是，我们的理论可以计算单原子多激发态之间或相互作用多原子系统常见激发态之间弹性共振散射的散射时标。
2015-11-06 quant-ph
Quadrature squeezed photons from a two-level system
共振荧光是光场与二能级系统相互作用的结果，在量子光学的发展及其应用中起着重要的作用。尽管它的概念简单，但它包含了广泛的有趣现象，如莫洛三重态发射光谱和相干光子发射。共振荧光的一个基本方面，减少了自由空间中原子单光子流的量子涨落，早在30多年前就被预测到了。然而，要求在弱激发状态下操作，加上适度的原子振子强度和低收集效率的组合，继续为观察原子压缩提供严格的实验条件。试图绕过这些问题不得不牺牲反聚束，由于无论是从原子系综或多光子跃迁内的光学腔的前向散射。在这里，我们使用一个人工原子与一个大的光学偶极子，使100倍的光子探测率比自然原子对应物的改善，并达到观察正交压缩在单共振荧光光子的必要条件。利用相位相关的零差强度相关探测，我们证明了共振荧光的电场正交方差比真空涨落的基本极限低3%，而光子统计仍然是反聚束的.压缩和反聚束同时出现是光子的波粒二象性的一个完全非经典的结果。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Amplified Squeezed States: Analyzing Loss and Phase Noise
本文通过解析模型分析放大压缩态中的损耗与相位噪声，提出有效可测压缩度和有效探测效率两个参数，证明相位敏感放大可缓解高探测损耗，且与引力波探测器兼容。
2024-08-20 quant-ph
Overcoming detection loss and noise in squeezing-based optical sensing
在量子精密测量的已知资源中，最实用和有效的资源之一是压缩。原子和光的压缩态改善了相位、磁场、偏振、机械位移的传感。它们有望大大提高成像和光谱学中的信噪比，并已用于现实生活中的引力波探测器。但是，尽管比其他国家更强大，它们仍然非常脆弱，这缩小了它们的应用范围。特别地，压缩态在检测效率低或噪声高的测量中是无用的。在这里，我们通过实验证明了对损失和噪声的补救措施：检测前的强无噪声放大。这样，我们实现了与压缩和相干光馈入干涉仪的容损操作。在探测效率仅为50%，噪声超过压缩光水平50倍以上的情况下，克服了散粒噪声极限6dB。子散粒噪声相位灵敏度的生存高达87%的损失。将这种技术应用于其他类型的光学传感和成像，有望在这些领域充分利用量子资源。
2021-03-05 quant-ph
Waveguide quantum electrodynamics in squeezed vacuum
研究了一般多辐射源系统与压缩真空库的耦合动力学，基于Weisskopf-Wigner近似导出了该系统的主方程。在这个理论中，我们考虑了压缩源位置的影响，这在以前的研究中通常被忽略。我们应用这个理论的准一维波导的情况下，在一维压缩是实验上可以实现的。我们表明，虽然偶极-偶极相互作用诱导的普通真空依赖于发射体的分离，由于压缩真空的双光子过程依赖于相对于压缩源的发射体的位置。通过改变发射体的位置，可以控制压缩真空中波导QED的退相率、衰减率和共振荧光。此外，我们还证明了当质心位置满足一定的条件时，任意初始态都可以达到相同辐射源的稳态最大纠缠NOON态。
2018-01-12 quant-ph
Squeezed light from a semiconductor amplifier
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）；Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；P.N. Lebedev Physical Institute（P.N.列别捷夫物理研究所）
本文理论分析半导体放大器饱和放大中通过四波混频产生双模压缩光，频移约GHz，压缩可达10dB以上，且强波可作本地波便于观测。
2026-10-09 physics.optics quant-ph
Field squeeze operators in optical cavities with atomic ensembles
提出了一种在含原子云光腔中产生单模和双模压缩的方法。通过合适的激光系统，我们能够设计一个与原子自由度解耦的压缩场算符，产生一个由原子数按比例放大的大压缩参数，并实现简并和非简并参量放大。利用输入输出理论，我们证明了在输出端可以达到理想压缩态和完全压缩。该方案对退相干过程具有鲁棒性。
2006-01-03 quant-ph
Two-mode squeezing in an electromechanical resonator
光子量子纠缠以双模压缩态的形式广泛存在，这可以归因于参量下转换现象。用宏观力学对象重新解释这种效应可以提供一条通往纯粹机械纠缠的路线，以及探索我们日常经典世界的量子力学性质的独特可能性。尽管有这样的前景，机械双模压缩态仍然难以捉摸，由于无法重建的非线性相互作用的心脏，这种现象在力学领域。为了解决这个问题，我们已经开发了一个参数下变频器，在机械谐振器集成的电气功能，使机械非线性动态工程，以模拟参数下变频相互作用。在这种结构中，声子同时成对地以两种宏观振动模式产生，这导致它们的运动被放大。平行地，机械双模压缩态也被创建，其表现出远低于其组成模式的热水平的波动，以及随着其放大率的增加而变得几乎完美的模式之间的相关性。这两个巨大的声子系综之间的相关性显着的观察铺平了道路，在单声子水平上纠缠的宏观力学系统。
2014-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherence dynamics induced by attenuation and amplification Gaussian channels
量子高斯信道在量子信息理论中起着关键作用。特别是，衰减和放大通道对于描述连续变量系统的噪声和去相干效应非常有用。它们与分束器和双模压缩操作直接相关，这些操作在玻色子模型的量子协议中具有操作相关性。这些通道的一个重要性质是它们是高斯完全正映射，并且对一般输入状态的作用取决于表征通道的参数。在这项工作中，我们研究了这些通道的相干动力学输入高斯态。我们推导出明确的表达式的一致性依赖于参数描述的通道。通过假设一个位移的热状态与初始的相干性作为输入状态，对于衰减的情况下，它被观察到的相干性作为transmittance系数的函数的复兴，而对于放大通道的相干性达到渐近值取决于增益系数。此外，我们得到的熵产生这些类的操作，表明它可以通过控制所涉及的参数减少。我们写一个简单的表达式来计算由于两个通道的相干性而产生的熵。这可以用来模拟量子热力学中的许多过程，如玻色子模式上的有限时间驱动。
2020-10-29 quant-ph
