論文の概要: Proposal for a continuous wave laser with linewidth well below the standard quantum limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.03333v3
• Date: Fri, 22 Oct 2021 18:25:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 07:03:12.969576
• Title: Proposal for a continuous wave laser with linewidth well below the standard quantum limit
• Title（参考訳）: 標準量子限界以下の直線幅を有する連続波レーザーの提案
• Authors: Chenxu Liu, Maria Mucci, Xi Cao, M. V. Gurudev Dutt, Michael Hatridge, David Pekker
• Abstract要約: 我々は、標準量子限界以下のレーザーキャビティにおける光子数に等しい係数でレーザー線幅を減少させることが可能であることを示す。 これは、量子工学の技術が従来の量子システムの限界を再想像するきっかけとなる例である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Due to their high coherence, a laser is a ubiquitous tool in science. We show that by engineering the coupling between the gain medium and the laser cavity as well as the laser cavity and the output port, it is possible to eliminate most of the noise due to photons entering as well as leaving the laser cavity. Hence, it is possible to reduce the laser linewidth by a factor equal to the number of photons in the laser cavity below the standard quantum limit. We design and theoretically analyze a superconducting circuit that uses Josephson junctions, capacitors and inductors to implement a microwave laser, including the low-noise couplers that allow the design to surpass the standard quantum limit. Our proposal relies on the elements of superconducting quantum information, and thus is an example of how quantum engineering techniques can inspire us to re-imagine the limits of conventional quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 高いコヒーレンスのため、レーザーは科学におけるユビキタスな道具である。 また, 利得媒質とレーザキャビティとの結合とレーザキャビティと出力ポートとの結合を工学的に設計することにより, 光子入射によるノイズのほとんどを除去し, レーザキャビティを離脱できることを示した。 したがって、標準量子限界以下のレーザーキャビティにおける光子数に等しい係数でレーザー線幅を減少させることができる。 我々は、ジョセフソン接合、コンデンサ、インダクタを用いてマイクロ波レーザーを実装する超伝導回路を設計し、理論的に解析する。 我々の提案は超伝導量子情報の要素に依存しており、量子工学技術が従来の量子システムの限界を再想像する方法の例である。

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