論文の概要: Supersensitive phase estimation by thermal light in nonlinear interferometers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.13267v1
• Date: Fri, 25 Aug 2023 09:38:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-28 14:30:08.114566
• Title: Supersensitive phase estimation by thermal light in nonlinear interferometers
• Title（参考訳）: 非線形干渉計における熱光による超感度位相推定
• Authors: Nilakantha Meher, Eilon Poem, Tom\'a\v{s} Opatrn\'y, Ofer Firstenberg, Gershon Kurizki
• Abstract要約: 超感度位相推定は、例えば熱などの非コヒーレントなKerr-nonlinear 2モードカプラによる干渉計の入力によって達成できる。 ハイゼンベルクの精度境界は達成可能であり、そのような非線形干渉計では超えられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: By consensus, estimation of phase delay between interferometer arms may exhibit an error below the standard quantum (shot-noise) limit if the input is an entangled two-mode state, e.g., a N00N state. We show, by contrast, that such super-sensitive phase estimation is achievable by incoherent, e.g., thermal, input in an interferometer with Kerr-nonlinear two-mode coupler. Not less remarkably, the Heisenberg precision bound is attainable and even surpassed in such nonlinear interferometers even for small nonlinear phase-shifts per photon pair or for significant photon loss. Feasible mode couplers with giant Kerr nonlinearity that stems either from dipole-dipole interactions of Rydberg polaritons in a cold atomic gas, or from cavity-enhanced dispersive atom-field interactions, may exploit such effects to substantially advance interferometric phase microscopy using incoherent, faint light sources.
• Abstract（参考訳）: コンセンサスにより、干渉計アーム間の位相遅延の推定は、入力が絡み合った2モード状態(例えばN00N状態)である場合、標準量子(ショットノイズ)限界以下の誤差を示す可能性がある。 対照的に、このような超感度位相推定は、Kerr-nonlinear two-mode couplerを用いた干渉計における熱などの非コヒーレントな入力によって達成可能であることを示す。 より顕著なことに、ハイゼンベルク精度境界は、光子対当たりの小さな非線形位相シフトや大きな光子損失であっても、そのような非線形干渉計では達成可能であり、超えられる。 コールド原子ガス中のライドバーグポラリトンの双極子-双極子相互作用またはキャビティ強化分散原子-磁場相互作用から生じる巨大なケラー非線形性を持つ実現可能なモードカプラは、非コヒーレントでかすかな光源を用いた干渉型位相顕微鏡を実質的に前進させる効果を利用することができる。

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