論文の概要: Optical two-mode squeezed interferometer for enhanced chip-integrated quantum-metrology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.10602v1
• Date: Tue, 19 Sep 2023 13:19:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-20 14:24:31.724972
• Title: Optical two-mode squeezed interferometer for enhanced chip-integrated quantum-metrology
• Title（参考訳）: 拡張チップ集積量子メカノロジーのための光2モード圧縮干渉計
• Authors: Patrick Tritschler, Torsten Ohms, Andr\'e Zimmermann, Fabian Zschocke, Peter Degenfeld-Schonburg
• Abstract要約: 小型化に焦点をあて,既存のセンサ技術の性能向上のために2モードの圧縮光を用いる可能性を分析した。 一般の4波混合ハミルトニアンに基づいて、閾値以下のFWM過程を記述する単純な線形化方程式を定式化する。 実現可能なためには,マイクロ共振器を用いたチップ統合生成に着目する。
• 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: In this work we analyze the possibility to use two-mode squeezed light to improve the performance of existing sensor technology with the focus on its miniaturization. Based on a general four-wave mixing Hamiltonian, we formulate simple linearized equations that describe the FWM process below threshold and can be used to analyze the squeezing quality between the generated optical signal and idler modes. For a possible realization, we focus on the chip-integrated generation using micro-ringresonators and the impact of the design and the pump light on the squeezing quality is shown with the derived equations. With this we analyze the usage in quantrum metrology and analyze the application of two-mode squeezed light in a Mach-Zehnder interferometer and for a deeper understanding and motivation also in the application of a Sagnac-interferometer. Due to the impact of losses in these use cases, we show that the main usage is for small and compact devices, which can lead to a quantum improvement up to a factor of ten in comparison of using only classical light. This enables the use of small quantum-enhanced sensors with a comparable performance to larger classical sensors.
• Abstract（参考訳）: 本研究は, 小型化に焦点をあて, 既存のセンサ技術の性能向上を図るため, 2モード圧縮光を用いる可能性を分析する。 一般的な4波混合ハミルトニアンに基づいて、fwm過程をしきい値以下で記述した単純な線形方程式を定式化し、生成された光信号とアイドラーモードの間のスクイーズ品質の解析に使用できる。 可能な実現に向けて,マイクロ共振器を用いたチップ積分生成に着目し,設計とポンプ光がスクイーズ品質に与える影響を導出方程式で示す。 これにより、量子量論における使用法を分析し、マッハツェンダー干渉計における2モード絞り光の適用と、サーニャック干渉計の応用におけるより深い理解と動機について分析する。 これらのユースケースにおける損失の影響から、主に小型・小型のデバイスに使われており、古典的な光のみを使用する場合と比較して10倍の量子的改善が期待できることを示す。 これにより、より大型の古典的センサーに匹敵する性能を持つ小さな量子エンハンス型センサーが使用できる。

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