論文の概要: Quantum non-demolition measurement based on an
SU(1,1)-SU(2)-concatenated atom-light hybrid interferometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.14213v2
- Date: Wed, 1 Dec 2021 09:30:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 12:12:08.593367
- Title: Quantum non-demolition measurement based on an
SU(1,1)-SU(2)-concatenated atom-light hybrid interferometer
- Title（参考訳）: SU(1,1)-SU(2)結合型原子-光ハイブリッド干渉計による量子非破壊測定
- Authors: Gao-Feng Jiao, Keye Zhang, L.Q. Chen, Chun-Hua Yuan and Weiping Zhang
- Abstract要約: 量子非破壊測定(QND)は、量子情報処理と量子光学の分野において重要なツールである。
本稿では,SU(1,1)-SU(2)結合型原子-光ハイブリッド干渉計を提案し,光子数のQND測定について理論的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5249805590164902
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum non-demolition (QND) measurement is an important tool in the field of
quantum information processing and quantum optics. The atom-light hybrid
interferometer is of great interest due to its combination of atomic spin wave
and optical wave, which can be utilized for photon number QND measurement via
the AC-Stark effect. In this paper, we present an SU(1,1)-SU(2)-concatenated
atom-light hybrid interferometer, and theoretically study the QND measurement
of photon number. Compared to the traditional SU(2) interferometer, the
signal-to-noise ratio (SNR) in a balanced case is improved by a gain factor of
the nonlinear Raman process (NRP) in this proposed interferometer. Furthermore,
the condition of high-quality of QND measurement is analyzed. In the presence
of losses, the measurement quality is reduced. We can adjust the gain parameter
of the NRP in readout stage to reduce the impact due to losses. Moreover, this
scheme is a multiarm interferometer, which has the potential of multiparameter
estimation with many important applications in the detection of vector fields,
quantum imaging and so on.
- Abstract（参考訳）: qnd(quantum non-demolition)測定は、量子情報処理と量子光学の分野で重要なツールである。
原子-光ハイブリッド干渉計は、原子スピン波と光波の組み合わせにより、ac-stark効果による光子数qnd測定に利用できるため、非常に注目されている。
本稿では,SU(1,1)-SU(2)結合型原子-光ハイブリッド干渉計を提案し,光子数のQND測定について理論的に検討する。
従来のSU(2)干渉計と比較して、この干渉計における非線形ラマン過程(NRP)の利得係数により、平衡ケースにおける信号-雑音比(SNR)が向上する。
さらに,高品質QND測定の条件を解析した。
損失がある場合には、測定品質が低下する。
読み出し段階でのNRPの利得パラメータを調整でき、損失による影響を低減することができる。
さらに、この方式はマルチアーム干渉計であり、ベクトル場の検出や量子イメージングなど、多くの重要な応用でマルチパラメータ推定の可能性を秘めている。
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