論文の概要: Quantum-enhanced optical phase-insensitive heterodyne detection beyond 3-dB noise penalty of image band
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.06579v2
- Date: Fri, 17 May 2024 01:12:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-20 20:53:07.308197
- Title: Quantum-enhanced optical phase-insensitive heterodyne detection beyond 3-dB noise penalty of image band
- Title(参考訳): 光位相非感光ヘテロダインの3dBノイズによる検出
- Authors: Keitaro Anai, Yutaro Enomoto, Hiroto Omura, Koji Nagano, Kiwamu Izumi, Mamoru Endo, Shuntaro Takeda,
- Abstract要約: 圧縮光を用いた全帯域からのショットノイズ除去手法を提案する。
我々の研究は、現在の限界を超えた様々な空間的・時間的測定の感度を高めるべきである。
- 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: Optical phase-insensitive heterodyne (beat-note) detection, which measures the relative phase of two beams at different frequencies through their interference, is a key sensing technology for various spatial/temporal measurements, such as frequency measurements in optical frequency combs. However, its sensitivity is limited not only by shot noise from the signal frequency band but also by the extra shot noise from an image band, known as the 3-dB noise penalty. Here, we propose a method to remove shot noise from all these bands using squeezed light. We also demonstrate beyond-3-dB noise reduction experimentally, confirming that our method actually reduces shot noise from both the signal and extra bands simultaneously. Our work should boost the sensitivity of various spatial/temporal measurements beyond the current limitations.
- Abstract(参考訳): 光位相不感なヘテロダイン(ビートノート)検出は、光周波数コムの周波数測定など、様々な空間的・時間的測定のための重要なセンシング技術である。
しかし、感度は信号周波数帯域からのショットノイズだけでなく、3dBノイズペナルティとして知られる画像帯域からの余分なショットノイズによって制限される。
そこで本稿では, 圧縮光を用いた全バンドからのショットノイズ除去手法を提案する。
また,3-dB以上のノイズ低減実験を行い,信号と余剰帯域の両方からのショットノイズを同時に低減できることを確認した。
我々の研究は、現在の限界を超えた様々な空間的・時間的測定の感度を高めるべきである。
関連論文リスト
- Interferometry with few photons [0.0]
平均照明強度の異なる点回折干渉計を用いて、異なる波面を実験的に再構成する。
興味のある2つの場合、d = 6 の均一位相領域からなる空間キュート符号化フェーズと、より一般的な連続位相により、読み出しノイズの低減は、再構成の質を明らかに向上させる。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-20T17:21:06Z) - 3D-2D Neural Nets for Phase Retrieval in Noisy Interferometric Imaging [0.0]
本稿では3次元2次元位相検索型U-Net(PRUNe)を導入し,ノイズとランダムに位相シフトした干渉図を入力とし,単一の2次元位相像を出力する。
3Dダウンサンプリング畳み込みエンコーダは、フレーム内およびフレーム間の相関をキャプチャして、2D遅延空間を生成し、2Dデコーダによって位相画像にアップサンプリングする。
PRUNe再構成は、より正確でスムーズな再構成を連続的に示し、低 (f) のインターフェログラムに対して、複数の信号-雑音比で x2.5 - 4 の平均2乗誤差を下方修正する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-08T21:19:16Z) - Quantum enhanced balanced heterodyne readout for differential interferometry [0.0]
直接光信号の組み合わせによる空間的に異なる2つの干渉計の量子強調ヘテロダイン読み出し実験を行った。
周波数・スペクトルに絡み合った2モードの圧縮状態を適用し,3.5dBの入射音声帯域信号の信号から雑音へのさらなる改善を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-10T05:35:43Z) - Squeezing for Broadband Multidimensional Variational Measurement [55.2480439325792]
共振器内部の光学的損失は、損失ノイズによるバックアクション排除を制限することを示す。
我々は2光子(非退化)と従来の(退化)スクイージングが光学的損失を考慮して感度を向上する方法を解析した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-06T18:41:29Z) - Autonomous coherence protection of a two-level system in a fluctuating
environment [68.8204255655161]
我々は、もともと、相互作用しない2レベルシステム(量子ビット)のアンサンブルから静的ドップラー拡大の効果を取り除くことを意図したスキームを再検討する。
このスキームははるかに強力であり、時間と空間に依存するノイズから単一(あるいはアンサンブル)量子ビットのエネルギーレベルを保護できることを示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-08T01:44:30Z) - Quantum theory of cross-correlation heterodyne detection [2.958827111645536]
クロス相関ヘテロダイン検出器は、ショットノイズの下にある検出量子ノイズの抑制の可能性を示す。
我々は,クロス相関ヘテロダイン検出器の雑音特性を記述する量子理論を開発した。
この研究は、宇宙ベースの重力波探索や、他の様々な科学研究活動に有用であると考えられる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-12T10:50:43Z) - Stabilizing and improving qubit coherence by engineering noise spectrum
of two-level systems [52.77024349608834]
超伝導回路は量子コンピューティングの主要なプラットフォームである。
アモルファス酸化物層内の電荷変動器は、低周波1/f$の電荷ノイズと高周波誘電損失の両方に寄与する。
本稿では,TLS雑音スペクトル密度の工学的手法により,有害な影響を軽減することを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-21T18:37:38Z) - High-Order Qubit Dephasing at Sweet Spots by Non-Gaussian Fluctuators:
Symmetry Breaking and Floquet Protection [55.41644538483948]
非ガウスゆらぎによるqubit dephasingについて検討した。
非ガウス雑音に特有の対称性破壊効果を予測する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-06T18:02:38Z) - Investigation and comparison of measurement schemes in the low frequency
biosensing regime using solid-state defect centers [58.720142291102135]
ダイヤモンドの固体欠陥は、高い感度と時間分解能を持つ有望な量子センサーを作る。
不均質な拡張と駆動振幅の変動は、使用したセンシング方式によって感度に異なる影響を及ぼした。
連続波(CW)光磁気共鳴(ODMR)分光法, πパルスODMR法, ラムゼー干渉法に基づくスキームの予測感度を数値解析し, 比較した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-27T13:05:23Z) - Frequency fluctuations of ferromagnetic resonances at milliKelvin
temperatures [50.591267188664666]
ノイズはデバイスの性能、特に量子コヒーレント回路に有害である。
最近の研究は、超伝導量子ビットへの単一のマグノンをベースとした量子技術にマグノンシステムを活用するためのルートを実証している。
時間的挙動を研究することは、基礎となるノイズ源を特定するのに役立つ。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-14T08:00:37Z) - Overcoming detection loss and noise in squeezing-based optical sensing [0.0]
原子と光の収縮状態は、位相、磁場、偏光、機械的変位の検知を改善する。
現実の重力波検出器ではすでに使われている。
本研究では, ノイズと損失に対する対策として, 検出前に強いノイズを伴わない増幅法を実験的に示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-18T16:12:47Z)
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。