論文の概要: Design of a tabletop interferometer with quantum amplification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.04566v1
- Date: Mon, 10 Oct 2022 11:08:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 01:09:04.323452
- Title: Design of a tabletop interferometer with quantum amplification
- Title（参考訳）: 量子増幅型テーブルトップ干渉計の設計
- Authors: Jiri Smetana, Artemiy Dmitriev, Chunnong Zhao, Haixing Miao, Denis
Martynov
- Abstract要約: レーザ干渉計の位相非感応増幅は, 卓上実験において実現可能であることを示す。
我々の設計は既存の膜と低温技術に依存しており、3つの異なる特徴を示すことができる。
これらの特徴は、将来のインターフェロメトリ重力波とアクシオン検出器の感度を高めるために必要である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The sensitivity of laser interferometers is fundamentally limited by the
quantum nature of light. Recent theoretical studies have opened a new avenue to
enhance their quantum-limited sensitivity by using active parity-time-symmetric
and phase-insensitive quantum amplification. These systems can enhance the
signal response without introducing excess noise in the ideal case. However,
such active systems must be causal, stable, and carefully tuned to be practical
and applicable to precision measurements. In this paper, we show that
phase-insensitive amplification in laser interferometers can be implemented in
a tabletop experiment. The layout consists of two coupled cavities and an
active medium comprised of a silicon nitride membrane and an auxiliary pump
field. Our design relies on existing membrane and cryogenic technology and can
demonstrate three distinct features: (i) the self-stabilized dynamics of the
optical system, (ii) quantum enhancement of its sensitivity in the presence of
the amplifier, and (iii) optical control of the amplifier gain. These features
are needed to enhance the sensitivity of future interferometric
gravitational-wave and axion detectors.
- Abstract（参考訳）: レーザー干渉計の感度は、基本的に光の量子性によって制限される。
近年の理論的研究は、アクティブパリティ時間対称および位相非感受性量子増幅を用いることで、量子制限感度を高める新しい道を開いた。
これらのシステムは、理想的な場合に余剰ノイズを発生させることなく、信号応答を向上させることができる。
しかし、このようなアクティブシステムは因果的であり、安定し、慎重に調整され、実用的で精度の計測に応用されなければならない。
本稿では,レーザ干渉計の位相非感応増幅を卓上実験で実現可能であることを示す。
このレイアウトは、2つの連結キャビティと、窒化ケイ素膜と補助ポンプフィールドとからなる活性媒質とからなる。
我々の設計は既存の膜と低温技術に依存しており、3つの特徴を示せる。
(i)光学系の自己安定化ダイナミクス
(ii)増幅器の存在下での感度の量子化、及び
(iii)増幅器利得の光制御。
これらの特徴は、将来の干渉重力波および軸検出器の感度を高めるために必要である。
関連論文リスト
- Robust Quantum Control via Multipath Interference for Thousandfold Phase Amplification in a Resonant Atom Interferometer [0.4941383238872373]
本稿では,光パルス原子干渉計のパルス不均一性に対する堅牢性を高める新しい手法を提案する。
本手法を共振型原子干渉計に適用し,数千倍の位相増幅を実現する。
我々は,ダークマター,ダークエネルギ,重力波検出など,さまざまな用途において,物質波干渉計の性能向上が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-15T21:19:52Z) - In-situ-tunable spin-spin interactions in a Penning trap with in-bore
optomechanics [41.94295877935867]
本稿では,コヒーレントスピンモーションとスピンスピン相互作用強度のその場チューニングのためのオプティメカルシステムを提案する。
誘導平均場スピン沈降率の測定値を用いて,本システムの特徴付けを行う。
これらの実験は、コヒーレントと非コヒーレント相互作用強度の比のおよそ$times2$の変動を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-31T11:00:39Z) - Engineering the impact of phonon dephasing on the coherence of a WSe$_{2}$ single-photon source via cavity quantum electrodynamics [36.88715167286119]
Emitter dephasingは固体単一光子源の性能の鍵となる問題の一つである。
単一WSe$単層ドットから放射される光子のコヒーレンスを、スペクトル共振器共振器に選択的に結合させることにより調整および設計可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-13T16:41:06Z) - Enhanced optomechanical interaction in the unbalanced interferometer [40.96261204117952]
量子光学系は、巨大な物体の量子の性質に関する基本的な問題の研究を可能にする。
ここでは、光学的結合強度を高めるミシェルソン・サニャック干渉計の修正を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-11T14:24:34Z) - Mitigating quantum decoherence in force sensors by internal squeezing [0.0]
本稿では, 高精度レーザー干渉力センサにおける量子デコヒーレンスを, センサのキャビティ内における量子圧縮操作によって緩和できることを示す。
以上の結果から,従来は高デコヒーレンスでシャープ光の使用が禁止されていたシナリオにおいて,量子的改善の道を開くことができた。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-17T13:59:33Z) - Integrated Quantum Optical Phase Sensor [48.7576911714538]
ニオブ酸リチウム薄膜で作製したフォトニック集積回路について述べる。
我々は2階非線形性を用いてポンプ光と同じ周波数で圧縮状態を生成し、回路制御と電気光学によるセンシングを実現する。
このようなチップ上のフォトニクスシステムは、低消費電力で動作し、必要なすべての機能を1つのダイに統合することで、量子光学センサーの新たな機会が開けることを期待している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T18:46:33Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Magneto Optical Sensing beyond the Shot Noise Limit [0.2446672595462589]
本稿では,低温磁気光学カー効果測定のための非線形干渉計測読出手法を提案する。
10$textnrad/sqrttextHz$感受性は1$mu$Wの光学パワーで達成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T01:53:46Z) - Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。
シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z) - A mechanically stable and tunable cryogenic Fabry-Perot microcavity [0.0]
光子と物質システムとの相互作用を増強するための多用途ツールとして、高精細でオープンな形状のマイクロキャビティが最近登場した。
本研究では,2つの高精細ミラー間の受動的機械的安定性を実現するシステムの設計と特性について述べる。
クローズドサイクル・クライオスタット内における調整可能な高精細キャビティの操作が容易であり, 各種固体システムへのキャビティカップリングを可能にする技術である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-05T17:32:12Z) - Quantum interferometer combining squeezing and parametric amplification [1.099380072835174]
標準量子限界を超える4.86pm 0.24$dBの感度改善は決定論的に実現されている。
このインターフェロメトリシステムは、物理量の小さな分散に対する様々な測定において、大きなポテンシャルを持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-05T01:52:42Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。