Pulsed squeezed light: simultaneous squeezing of multiple modes
我们分析了由脉冲单程简并参量下转换产生的压缩光的光谱特性。这个过程的多模输出可以被分解成特征模，这些特征模经历类似于双光子谱的施密特分解的独立压缩演化。这种分解的主要特点可以理解使用一个简单的分析模型开发的微扰制度。在强泵浦制度，微扰的方法是无效的，我们提出了一个数值分析，专门的情况下，一维传播的β-硼酸钡波导。压缩模式的表征为我们提供了优化零差检测压缩所必需的洞察力。对于一个弱参量过程，有效的压缩被发现在一个广泛的本地振荡器模式，而强烈的产生制度的地方更严格的条件本地振荡器。我们指出，如果不满足这些条件，检测到的压缩实际上可以随着泵浦强度的增加而减少，我们揭示了这种低效率背后的物理原因。
2005-12-23 quant-ph
Nano-displacement measurements using spatially multimode squeezed light
我们证明了同时多轴空间位移测量的平均值为零，超过量子噪声限制的可能性。这些测量的必要资源是具有奇异横模轮廓的压缩光束。我们表明，在原则上，这些模式的无损组合，可以实现使用非简并古伊相移的光学谐振腔。当组合压缩光束测量象限探测器，我们实验证明了同时减少横向x和y位移波动的2.2 dB和3.1 dB以下的量子噪声限制。
2003-11-19 quant-ph
Coherent State for a Relativistic Spinless Particle
本文考虑了具有标量势的Klein-Gordon方程。在Feshbach-Villars表象中，定义了线性势的湮没算符，得到了线性势的本征态。虽然在这种情况下的能级不是等距的，取决于湮灭算符的本征值，状态是接近相干和压缩的。介绍了相对论性Poschl-Teller势。它的能级是等间距的。对该势的湮没算符本征态随时间演化的相干性进行了评价。
2003-09-22 quant-ph
Representations of Coherent and Squeezed States in an Extended Two-parameters Fock Space
最近引入了一个由$|n>_λ$张成的$f$变形Fock空间.这些基确实是变形的非厄米哈密顿量的本征态。在这篇文章中，我们将使用一种新的非正交基矢来构造相干态和压缩态，在特殊情况下，这将导致早期已知的状态。为此，我们首先推广以前介绍的Fock空间的$|n>_λ$基，到一个新的，由一个扩展的双参数基$|n>_{λ_{1},λ_{2}}$。这些基底现在是非厄米哈密顿$H_{λ_{1},λ_{2}}=a^{\dagger}_{λ_{1},λ_{2}}a+1/2$的本征态，其中$a^{\dagger}_{λ_{1},λ_{2}}=a^{\dagger}+λ_{1}a + λ_{2}$和$a$分别是变形的产生算符和普通的玻色子湮灭算符。基$|n>_{λ_{1},λ_{2}}$是非正交的（压缩态），但可归一化。然后，在我们的双参数Fock空间中，推导出相干态和压缩态的新的表示。最后，我们讨论了量子统计特性，以及所获得的状态的非经典特性，数值。
2012-04-12 quant-ph
Coherent-Squeezed State Representation of Travelling General Gaussian Wave Packets
利用自由质量和振子的含时不变的湮灭算符和产生算符，我们得到了具有位置和动量的初始期望值$x_0$和$p_0$以及方差$Δx_0$和$Δp_0$的广义高斯波包的相干压缩态表象.初始的一般高斯波包采用$e^{i p_0 x/\hbar} e^{- (1 \mp i δ) (x - x_0)^2 / 4 (Δx_0)^2}$的形式，直到归一化因子，其中$δ= \sqrt{(2Δx_0 Δp_0/\hbar)^2 -1}$表示与最小不确定性或初始位置-动量相关性$δ= 2Δ(xp)_0 / \hbar$的偏差的度量。行进的高斯波包采用$e^{i p_c x/\hbar} e^{- (1 - 2 i Δ(xp)_t/\hbar) (x - x_c)^2 / 4 (Δx_t)^2}$的形式，直到依赖于时间的相位和归一化因子，并且质心遵循具有$x_c(t)$和$p_c(t)$的经典轨迹。的位置方差被发现有另外一个线性的时间依赖性的条款成比例的$δ$与正负符号。
2005-11-09 quant-ph
Broadband detection of squeezed vacuum: A spectrum of quantum states
我们演示了连续波简并光参量放大器输出光场的光谱模式的同时量子态重构。该方案是基于宽带测量的量子涨落的电场正交和随后的傅立叶分解成光谱间隔。将标准重构算法应用于每个带宽受限的量子轨道，得到了密度矩阵和Wigner函数的“谱”。记录的状态显示出从压缩真空到真空态的平滑过渡。在时域中，我们计算了压缩输出光场的一阶关联函数，结果与理论符合得很好。
1999-01-15 quant-ph
Quadrature-dependent Bogoliubov transformations and multiphoton squeezed states
我们介绍了一个线性的，正则变换的基本单模场运营商$a$和$a^{\dagger}$，推广了线性Bogoliubov变换熟悉的谐振子压缩态的建设。这种推广是通过向线性变换中添加任何基本求积算子$X_{1}$和$X_{2}$的非线性函数来获得的，使得原始的Bogoliubov变换与求积相关。值得注意的是，规范的条件不施加任何约束的形式上的非线性函数，并导致一组非平凡的代数关系之间的$c$ -数系数的变换。我们详细研究了新的量子态的结构和性质，这些量子态被定义为变换的湮灭算符$b$的本征矢量。这些本征向量定义了一类多光子压缩态。相空间中的不确定性产品和准概率分布的结构表明，除了相干特性，这些状态表现出压缩和变形（冷却）的相空间轨迹，这两者都强烈依赖于非线性函数的形式。在波函数的相位中额外的非线性项的存在也对光子统计和相关性质具有相关的后果。相关的哈密顿量的非二次结构表明，这些状态产生与多光子过程中的介质具有较高的非线性。
2001-05-15 quant-ph
Optomechanical cooling with simultaneous intracavity and extracavity squeezed light
本文提出利用腔内简并光学参量放大与腔外压缩光驱动的联合压缩方案，通过量子干涉抑制斯托克斯加热并增强反斯托克斯冷却，在深度未分辨边带条件下实现机械振子高效基态冷却，显著提升冷却速率并降低耦合强度要求。
2024-03-02 quant-ph
Force sensing based on coherent quantum noise cancellation in a hybrid optomechanical cavity with squeezed-vacuum injection
我们提出并分析了一个可行的实验方案，量子力传感器的基础上消除反作用噪声通过相干量子噪声消除（CQNC）在一个混合的原子-腔光学机械装置辅助压缩真空注入。力检测器，它允许一个连续的，宽带检测弱力远低于标准量子极限（SQL），形成了一个单一的光学腔同时耦合到一个机械振荡器和一个合奏的超冷原子。后者充当负质量振荡器，使得原子噪声精确地抵消了由于相消量子干涉而来自机械振荡器的反作用噪声。挤压真空注入加强了这种消除，并允许在非常宽的频带内和在低得多的输入激光功率下达到亚SQL灵敏度。
2016-06-08 quant-ph
Inverse operator representations of quantum phase
我们用湮灭算符和创造算符的逆来定义量子相位。我们表明，像Susskind - Glogower相位算子，测量相位算子和酉相位算子可以定义的逆算子。然而，对于幺正相位算符，希尔伯特空间包括负能态。逆算符表象中的量子相位在量子光学特别是压缩态中有着广泛的应用。
2008-03-14 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
Squeezed coherent states as thermal-like ones (on the problem of incorporating thermodynamics into quantum theory)
在我们的论文[1]中，我们提出了一种将随机热力学引入量子理论的新方法。它是基于一致包含的整体随机环境影响的任意Bogoliubov真空建模的概念。在我们的研究中，我们实现了一种基于波函数描述“物体+任意真空”系统状态的可能性。在热涨落和量子涨落同时发生的情况下，需要量子语言的事实变得特别明显。这允许分析不同类型的量子态并估计它们对热效应描述的适用程度。我们的研究的主要结果归结为这样一个事实，即压缩相干态（SCS）不能用来一致地解释量子热效应的条件下的物体平衡与随机环境在任何温度下。
2012-11-13 quant-ph
Entropic uncertainty relation for pointer-based simultaneous measurements of conjugate observables
我们提出了一个家庭的熵的不确定性关系，基于指针的共轭观测量的同时测量。这些关系的下限明确地包含了测量仪器的影响。我们通过使用一个数学定理来实现这一点，该定理指出卷积概率分布的信息熵是从下面开始的。作为这些结果的结果，我们可以直接表明，适当的压缩态是最小熵态的同时测量。
2013-01-25 quant-ph
Exponentially Improved Dispersive Qubit Readout with Squeezed Light
本文提出将注入外部压缩与腔内压缩结合用于色散量子比特读出，可在任意测量时间内使信噪比指数级提升，并在短时测量中以两倍压缩参数进一步指数改善，为量子纠错和容错量子计算提供快速高保真读出方案。
2025-02-10 quant-ph
Generally Deformed Oscillator, Isospectral Oscillator System and Hermitian Phase Operator
研究了广义形变振子（GDO）及其多光子实现以及相干态和压缩真空态。我们讨论，特别是，GDO依赖于一个复杂的参数q（因此，我们称之为q-GDO）连同有限维循环表示。研究了等谱振子系统作为GDO的一个实际物理系统，发现它的相干态和压缩真空态与振子的相干态和压缩真空态密切相关。指出从q为单位根的q-GDO出发，可以用代数方法一致地定义量子光学中的厄米相位算符。利用循环表象定义了Pegg-Barnett型相位算子理论的新的产生算符和湮灭算符，并在经典极限q->1下退化为普通振子的产生算符和湮灭算符.
1996-11-02 quant-ph
Planar squeezing by quantum non-demolition measurement in cold atomic ensembles
平面压缩态，即在两个正交自旋分量中压缩的量子态，由于其在原子干涉和量子信息中的应用，近年来引起了人们的关注[Q. Y. He等人，New J.Phys.14，093012（2012）]。虽然正则变量，如辐射场的平方可以压缩在最多一个分量，同时压缩在两个正交的自旋分量可以实现由于角动量对易关系。提出了一种利用量子非破坏（QND）测量自旋为1的系统平面压缩的新方案。QND测量是通过近共振顺磁法拉第旋转探测实现的，而平面压缩是通过两个正交自旋分量的顺序QND测量获得的。我们计算了各种光学深度，初始条件和探测策略的可实现的压缩。以这种方式产生的平面压缩态包含可通过自旋压缩不等式检测的纠缠，并且对于任何进动相位角，相对于非压缩态都具有优势，有利于单次和高带宽磁力测量。
2013-05-05 quant-ph
Unitary reformulation of the thermofield double state and limits of cyclic multi-mode squeezing
本研究分析湮灭条件定义的压缩真空态结构，实现热场双重态的幺正重构以解决非幺正佯谬，同时证明循环多模压缩仅N=2存在非平凡解，N>2无归一化解，约束多区域量子场论的多体纠缠推广。
2025-07-30 hep-th quant-ph
Observation of collective atomic recoil motion in a momentum-squeezed, ultra-cold, degenerate fermion gas
我们证明了明确的集体原子反冲运动在稀释，动量压缩，超冷简并费米子气体绕过泡利阻塞的影响。虽然由于量子气体服从费米-狄拉克统计，玻色子激发的增益必然不存在，但来自底层波混合过程的集体原子反冲运动是清晰可见的。在适当偏振的单个泵浦脉冲下，我们观察到两个相互垂直的混频过程同时发生。我们的实验还表明，在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的红-蓝泵浦失谐不对称性在费米子中不发生。
2010-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Microscopic Theory of Squeezed Light in Quantum Dot Systems
本文提出量子点微腔系统的腔QED理论，揭示非相干泵浦与相干种子驱动下四波混频量子关联可产生高达5 dB的振幅压缩光，并阐明其与自锁模和超窄线宽的量子对应关系。
2025-08-20 quant-ph
Rotation Errors Due to Field Quantization for Simultaneously Driven Atoms
本文利用二阶微扰理论研究了电磁场量子化导致的量子逻辑门旋转误差，发现该误差随原子数N的缩放取决于初始态，并提出使用压缩态和调整相互作用时间等缓解方法。
2025-08-09 quant-ph
Measurement of motion beyond the quantum limit by transient amplification
通过同时但不相等的机电放大和冷却过程，我们创造了一种几乎无噪声的机械运动脉冲测量方法。我们使用瞬态机电放大（TEA）监测一个单一的运动正交与总增加的噪声$-8.5\pm2.0$ dB相对于零点运动的振荡器，或等效的量子限制，同时测量两个机械正交。我们证明，TEA可以用来解决精细结构的相空间中的机械振荡器通过层析重建的密度矩阵的压缩状态的运动。在没有任何干扰或减去噪声的情况下，我们直接观察到低于振荡器零点运动的压缩方差$2.8\pm 0.3$ dB。
2019-10-04 quant-ph
Squeezed light from a levitated nanoparticle at room temperature
力学系统的量子测量可以通过有质动力产生光压缩。它的观测需要高度的环境隔离和有效的检测，通常通过使用光学腔和低温冷却来实现。在这里，我们实现了这些条件，通过测量在室温下的光学悬浮纳米粒子的位置，没有开销的光学腔。我们使用一个快速的外差检测，同时重建正交光学求积，并观察$9\%\pm0.5\%$的噪声降低低于散粒噪声。我们的实验为挤压光增强传感提供了一种新颖的无腔平台。同时，它描绘了一个清晰而简单的策略，以观察平稳的光机纠缠。
2022-02-21 physics.optics quant-ph
Preserving coherent spin and squeezed spin states of a spin-1 Bose-Einstein condensate with rotary echoes
由于杂散磁场的存在，自旋的退相是压缩自旋态精确测量的一个难题。为了抑制这种环境噪声，我们采用了一种连续的驱动协议，旋转回波，以增强自旋1的玻色-爱因斯坦凝聚体在杂散磁场的自旋相干性。我们的分析和数值计算结果表明，相干和压缩自旋态被保存了一个显着长的时间，相比自由感应衰减时间，如果条件$hτ= mπ$满足$h$的脉冲幅度和$τ$脉冲宽度。特别地，对于压缩自旋态，自旋平均和自旋压缩，包括方向和幅度，同时是固定的。我们的结果指出了一个实用的方法来实现量子测量的基础上自旋1凝聚超过标准的量子极限。
2016-11-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Squeezed light and correlated photons from dissipatively coupled optomechanical systems
本文从理论上研究了机械振子调制腔线宽（耗散耦合）的光机系统输出光的压缩谱和二阶关联函数。我们发现线性化系统的简正模频率与强压缩相一致。与色散耦合相反，在边带冷却的同时，在解析边带极限中压缩是可能的。二阶关联函数显示阻尼振荡，其性质由类机械、类光学简正模或两者给出，并且可以在有限时间低于散粒噪声水平$g^{(2)} (τ) < 1$。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Enhanced Precision Estimation of Transmission with Bright Squeezed Light
压缩光使测量灵敏度超过量子噪声极限（QNL），用于光谱学、引力波探测、磁力测量和成像等光学技术。测量的精度-通过重复估计的方差来量化-也已经使用压缩光来增强超过QNL。然而，亚QNL灵敏度不足以实现亚QNL精度。此外，在估计传输中的子QNL精度的演示已被限制在探测功率的皮瓦。在这里，我们展示了同时增强的精度和灵敏度超出QNL估计调制传输与0.2 mW的平均（25 W峰值）功率，这是8个数量级以上的功率限制以前的子QNL精度测量传输的压缩幅度探头。我们的方法使测量与当前经典技术的光功率竞争，但同时提高了精度和灵敏度，超出了经典的限制。
2021-02-24 physics.optics quant-ph
Generating squeezed vacuum field with non-zero orbital angular momentum with atomic ensembles
我们证明了在偏振自旋转压缩过程中，利用具有非零轨道角动量（OAM）的泵浦光场，可以产生具有匹配OAM的压缩真空光场。我们发现一阶拉盖尔-高斯泵浦光束和常规高斯泵浦光束的最大量子噪声降低水平相似，即使在这两种情况下的最佳操作条件不同。此外，我们研究了自散焦对真空压缩水平的影响，同时监测的最小量子噪声水平和输出光束的横向轮廓在不同的泵浦激光功率和原子密度，并发现没有直接的相关性之间增加的光束尺寸和测量的压缩程度。
2013-10-21 physics.optics quant-ph
Experimental Simulation of Bosonic Creation and Annihilation Operators in a Quantum Processor
实现量子操作的能力对量子系统的操控起着至关重要的作用。通过增加或减少一个粒子而使一个量子态转变为另一个量子态的产生和湮灭算符是构建多体量子理论和量子场论量子描述的关键。在这里，我们提出了一个量子算法来执行它们的线性组合与两个量子比特的辅助系统的酉操作。我们的方法可以在整个系统的子空间中同时实现产生和湮灭算符。使用4量子位核磁共振处理器进行了原型实验，通过全状态断层扫描演示了该算法。产生算符和湮灭算符的实现保真度均在96%以上，概率约为50%。此外，我们的方法还可以应用于任意初始状态下的量子随机行走。随着量子计算的蓬勃发展，我们的工作为在近期量子计算机中实现非幺正演化提供了一种量子控制技术。
2018-09-10 quant-ph
Squeezing measurement with spectrally broadened in microstructured fiber local oscillator
Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；M.V.Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学）；Dianov Fiber Optics Research Center（季阿诺夫光纤研究中心）
本文提出并实验验证了通过微结构光纤展宽本地振荡器光谱，以实现与多模压缩光模式匹配，从而改进零差探测和压缩测量。
2026-09-15 quant-ph
Quantum multi-parameter estimation with generalized balanced multi-mode NOON-like states
研究了利用一类多模纠缠态进行多参数同时估计的问题。具体地说，我们考虑了光学相位成像问题，将量子探针看作是一个模式中任意量子态和所有其他模式中真空态分量的平衡相干叠加，这是多模NOON态的推广.给出了量子Cramer-Rao界（QCRB）的解析形式，它通过提供估计不确定度的下界来显示性能。结果表明，NOON态在所考虑的纠缠态中具有最差的性能。我们还详细分析了四种不同的情形：NOON态、纠缠相干态、纠缠压缩相干态和纠缠压缩真空态。通过对这四种态的比较发现，当平均光子数一定时，压缩真空态的量子相干带最小，其次是压缩相干态、纠缠相干态和NOON态。我们还说明，在某些情况下，平衡纠缠态的性能比之前工作中研究的更广义的非平衡形式更好。最后，我们给出了一个在量子精密测量中制备能击败NOON态的双模纠缠态的实验装置。
2017-02-28 quant-ph
Squeezed light and coherent feedback enhanced multiparameter quantum estimation in a double-cavity optomechanics: steady and dynamical states
Mohammed V University in Rabat（拉巴特穆罕默德五世大学）；Ibnou Zohr University（伊本·祖赫尔大学）；Hamedan University of Technology（哈马丹理工大学）
本研究在耦合腔光力学平台中，结合参量放大与相干光反馈，实现了光力学耦合强度和腔耗散率的多参数量子估计，明确了两类调控机制对估计精度的影响及最优参数区域。
2026-09-15 physics.optics quant-ph
Generating a 4-photon Tetrahedron State: Towards Simultaneous Super-sensitivity to Non-commuting Rotations
本研究制备并表征了具备四面体对称性的四光子四面体态，该态可同时对任意轴旋转实现超灵敏估计，有望在单光子性能上超越现有量子传感策略。
2023-10-26 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
Homodyne locking of a squeezer
我们报告的成功实施的一种新的方法来锁定的OPO为基础的压缩真空源及其驱动激光器的频率。该技术允许同时测量由腔引起的相移，其可用于频率锁定的目的，以及同时测量OPO的子量子噪声限制（sub-QNL）相位正交输出。零差锁定技术是廉价的，易于实现，并具有明显的优势，随后的零差测量自动锁相。零差锁定技术也是独特的，因为它是一个子QNL频率锁定。
2009-07-19 quant-ph
Measurement of damping and temperature: Precision bounds in Gaussian dissipative channels
我们提出了一个全面的分析性能的不同类别的高斯状态的高斯相位不敏感耗散信道的估计。特别是，我们调查的阻尼常数和水库温度的最佳估计。我们证明了，对于双模压缩真空探测态，两个参量可以同时达到量子极限精度。此外，我们表明，对于这两个参数的双模压缩真空态是更有效的相干，热或单模压缩状态。这表明，在高能量制度的双模压缩真空态是最佳的高斯设置。这一最优性结果表明，这两个参数的估计更强的形式的兼容性。事实上，不仅最小方差可以实现在固定的探针状态，而且最佳状态是共同的两个参数。此外，我们数值研究了非高斯态在特定参数值下的性能，发现D维截止子空间内的最大纠缠态比任何具有相似能量的随机采样态表现得更好。然而，我们也发现，具有非常相似的性能和能量的状态存在的纠缠比最大纠缠的少得多。
2010-10-03 cond-mat.other quant-ph
Simultaneous continuous measurement of photon-counting and homodyne detection on a free photon field: dynamics of state reduction and mutual influence of measurement backaction
我们分析了光子计数和零差检测的同时连续测量。描述测量过程的随机主方程或随机薛定谔方程包括跳跃型和扩散型随机增量。得到了零差记录和光子计数记录条件下的波函数的解析表达式，从而得到了测量记录的概率密度分布和母函数。导出了光子计数事件条件下零差记录的期望值公式，定量地描述了光子计数对零差输出的测量反作用。所得结果适用于典型的初始状态-相干，数，热，压缩状态。测量过程的蒙特卡罗模拟也被提出来演示组合测量过程的动态。
2013-07-29 math-ph math.MP physics.optics
