論文の概要: Enhanced nonlinear interferometry via seeding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.06749v2
- Date: Mon, 26 Sep 2022 16:16:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-26 16:49:11.147988
- Title: Enhanced nonlinear interferometry via seeding
- Title（参考訳）: シード法による非線形干渉計の強化
- Authors: Jefferson Fl\'orez, Emma Pearce, Nathan R. Gemmell, Yue Ma, Gabriele
Bressanini, Chris C. Phillips, Rupert F. Oulton, Alex S. Clark
- Abstract要約: 内部損失と非効率検出器の存在下で非線形干渉計を解析する。
我々は、干渉可視性、コントラスト、位相感度、信号対雑音比の分析式を導出する。
この結果から, 量子イメージング, メロロジー, 分光学の分野における非線形干渉計測能力が拡張された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5760489824496111
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We analyse a nonlinear interferometer, also known as an SU(1,1)
interferometer, in the presence of internal losses and inefficient detectors.
To overcome these limitations, we consider the effect of seeding one of the
interferometer input modes with either a number state or a coherent state. We
derive analytical expressions for the interference visibility, contrast, phase
sensitivity, and signal-to-noise ratio, and show a significant enhancement in
all these quantities as a function of the seeding photon number. For example,
we predict that, even in the presence of substantial losses and highly
inefficient detectors, we can achieve the same quantum-limited phase
sensitivity of an unseeded nonlinear interferometer by seeding with a few tens
of photons. Furthermore, we observe no difference between a number or a
coherent seeding state when the interferometer operates in the low-gain regime,
which enables seeding with an attenuated laser. Our results expand the
nonlinear interferometry capabilities in the field of quantum imaging,
metrology, and spectroscopy under realistic experimental conditions.
- Abstract（参考訳）: 我々は、内部損失と非効率検出器の存在下で非線形干渉計(SU(1,1)干渉計)を解析する。
これらの制限を克服するために、干渉計入力モードの1つを数状態またはコヒーレント状態でシードする効果を検討する。
我々は, 干渉可視性, コントラスト, 位相感度, 信号対雑音比の分析式を導出し, シード光子数の関数としてこれらすべての量に有意な増強効果を示した。
例えば、かなりの損失と非常に非効率な検出器が存在する場合でも、数十個の光子をシードすることで、未シードの非線形干渉計と同じ量子制限位相感度を達成できると予測する。
さらに, 干渉計が低利得状態で動作する場合, 数とコヒーレント播種状態の差を観測せず, 減衰レーザーによる播種が可能となる。
現実的な実験条件下では, 量子イメージング, 気象学, 分光学の分野における非線形干渉計測能力が拡張される。
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