論文の概要: Combining quantum noise reduction resources: a practical approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.14460v1
- Date: Sat, 26 Nov 2022 02:39:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-17 18:20:05.120789
- Title: Combining quantum noise reduction resources: a practical approach
- Title（参考訳）: 量子ノイズ低減資源の複合化 : 実践的アプローチ
- Authors: Sohitri Ghosh, Matthew A. Feldman, Seongjin Hong, Claire Marvinney,
Raphael Pooser, and Jacob M. Taylor
- Abstract要約: 光学センサの量子強化読み出し技術を組み合わせて,雑音低減の理論的限界を提供する。
本稿では,QND技術によるバックアクション回避が,ブロードバンド力検出にシャープ光を用いる場合の技術的課題を劇的に低減することを示す。
- 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: Optomechanical sensors are capable of transducing external perturbations to
resolvable optical signals. A particular regime of interest is that of
high-bandwidth force detection, where an impulse is delivered to the system
over a short period of time. Exceedingly sensitive impulse detection has been
proposed to observe very weak signals like those for long range interactions
with dark matter requiring much higher sensitivities than current sensors can
provide. Quantum resources to go beyond the standard quantum limit of noise in
these sensors include squeezing of the light used to transduce the signal,
backaction evasion by measuring the optimum quadrature, and quantum
nondemolition (QND) measurements which reduce backaction directly. However, it
has been extremely difficult to determine a scheme where all these quantum
resources contribute to noise reduction thereby exceeding the benefit of using
only one quantum resource alone. We provide the theoretical limits to noise
reduction while combining quantum enhanced readout techniques such as squeezing
and QND measurements for these optomechanical sensors. We demonstrate that
backaction evasion through QND techniques dramatically reduces the technical
challenges presented when using squeezed light for broadband force detection,
paving the way for combining multiple quantum noise reduction techniques for
enhanced sensitivity in the context of impulse metrology.
- Abstract（参考訳）: 光学センサーは外部の摂動を可解光信号に伝達することができる。
特定の利害関係は、短時間でシステムへインパルスが伝達される高帯域幅力検出である。
過度に感度の高いインパルス検出は、現在のセンサーよりも高い感度を必要とする暗黒物質と長距離相互作用する信号のような非常に弱い信号を観測するために提案されている。
これらのセンサーのノイズの標準量子限界を超える量子資源には、信号の伝達に使用される光のスクイーズ、最適二次度の測定によるバックアクション回避、直接バックアクションを減少させる量子非破壊(QND)測定が含まれる。
しかし、これら全ての量子リソースがノイズ低減に寄与し、1つの量子リソースのみを使用することの利点を超えるスキームを決定することは極めて困難である。
これらの光機械センサに対して、スクイージングやqnd測定などの量子的な読み出し技術を組み合わせて、ノイズ低減の理論的限界を提供する。
我々は,QND技術によるバックアクション回避が,ブロードバンド力検出にシャープ光を用いる場合の技術的課題を劇的に低減し,インパルスメトロジーの文脈における感度を高めるために複数の量子ノイズ低減技術を組み合わせる方法を示す。
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