論文の概要: Generalised expression of the noise figure of phase sensitive amplifiers
for an arbitrary number of modes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.09031v1
- Date: Wed, 16 Dec 2020 15:49:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 11:11:57.106713
- Title: Generalised expression of the noise figure of phase sensitive amplifiers
for an arbitrary number of modes
- Title（参考訳）: 任意の数のモードに対する位相感度増幅器の雑音図形の一般化表現
- Authors: Yousra Bouasria and Debanuj Chatterjee and Fabienne Goldfarb and
Yassine Hassouni and Fabien Bretenaker
- Abstract要約: 位相感度増幅器(PSA)はノイズのない増幅が可能であり、すなわち0dBの量子制限ノイズフィギュア(NF)を示す。
ここでは、任意の数の非線形結合モードに有効であるPSA NFの一般的な解析量子導出を行う。
相互作用量子モードに対応する6つの波の場合のこの表現の有用性について述べる。
- 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: Phase sensitive amplifiers (PSA), contrary to usual phase insensitive
amplifiers (PIA), are in principle capable to achieve noiseless amplification,
i.e. exhibit a quantum-limited noise figure (NF) of 0 dB. When implemented
using four-wave mixing (FWM) in a nonlinear fiber, extra waves can be generated
by undesired FWM processes, which may introduce extra input ports for vacuum
fluctuations, thus potentially degrading the NF. In this situation, we give
here a general analytical quantum derivation of the PSA NF, valid for an
arbitrary number of nonlinearly coupled modes. This expression is usable as
soon as a linear input-output relation can be found for the annihilation and
creation operators of the involved modes. It predicts that the noise level
depends on the number of interacting waves. We illustrate the usefulness of
this expression in the case of six waves, corresponding to four interacting
quantum modes. In this example the signal NF is degraded by 0.4 dB, compared to
10 dB obtained for PIA operation of the same scheme.
- Abstract（参考訳）: 位相感応増幅器(psa)は、通常位相感応増幅器(pia)とは対照的に、原則として無ノイズ増幅、すなわち0dbの量子制限雑音図形(nf)を示すことができる。
非線形ファイバーに4波混合(FWM)を用いて実装すると、望ましくないFWMプロセスによって余分な波が生成され、真空揺らぎのための余分な入力ポートが導入されたため、NFは劣化する可能性がある。
この状況では、任意の数の非線形結合モードに有効なPSA NFの一般的な解析量子導出を与える。
この式は、関連するモードの消滅および生成演算子に対して線形入力出力関係が見つかるとすぐに利用できる。
ノイズレベルは相互作用する波の数に依存すると予測される。
相互作用量子モードに対応する6つの波の場合のこの表現の有用性について述べる。
この例では、信号NFを0.4dBで劣化させ、同じスキームのPIA動作で得られる10dBと比較する。
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