論文の概要: Two-parameter estimation with single squeezed-light interferometer via
double homodyne detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08856v3
- Date: Fri, 16 Feb 2024 08:23:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-19 20:06:49.263895
- Title: Two-parameter estimation with single squeezed-light interferometer via
double homodyne detection
- Title（参考訳）: 二重ホモダイン検出による単光干渉計による2パラメータ推定
- Authors: Li-li Hou, Jian-Dong Zhang, Kai-Min Zheng, Shuai Wang
- Abstract要約: 量子フィッシャー情報行列で定義される量子クレーマー-バオ境界の分析形式を示す。
ショットノイズ限界を超えるだけでなく、干渉計の入力強度の半分がコヒーレント状態によって提供されるとき、ハイゼンベルク限界を超えることもできる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.940388670472376
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The simultaneous two-parameter estimation problem in single squeezed-light
Mach-Zehnder interferometer with double-port homodyne detection is investigated
in this work. The analytical form of the two-parameter quantum Cramer-Bao bound
defined by the quantum Fisher information matrix is presented, which shows the
ultimate limit of the phase sensitivity will be further approved by the
squeezed vacuum state. It can not only surpass the shot-noise limit, but also
can even surpass the Heisenberg limit when half of the input intensity of the
interferometer is provided by the coherent state and half by the squeezed
light. For the double-port homodyne detection, the classical Fisher information
matrix is also obtained. Our results show that although the classical
Cramer-Rao bound does not saturate the quantum one, it can still asymptotically
approach the quantum Cramer -Bao bound when the intensity of the coherent state
is large enough. Our results also indicate that the squeezed vacuum state
indeed can further improve the phase sensitivity. In addition, when half of the
input intensity of the interferometer is provided by the coherent state and
half by the squeezed light, the phase sensitivity obtained by the double-port
homodyne detection can surpass the Heisenberg limit for a small range of the
estimated phase.
- Abstract（参考訳）: 本研究は, 二重ポートホモダイン検出による単光マッハ・ツェンダー干渉計の2パラメータ同時推定問題について検討した。
量子フィッシャー情報行列で定義される2パラメータ量子クレーダ・バウンドの解析形式を提示し、相感度の究極の限界が圧縮真空状態によってさらに承認されることを示す。
ショットノイズ限界を超えるだけでなく、干渉計の入力強度の半分がコヒーレント状態によって、半分がシャープされた光によって提供されるとき、ハイゼンベルク限界を超えることもできる。
二重ポートホモダイン検出では、古典的なフィッシャー情報行列も得られる。
その結果、古典的クレーダ・ラオ境界は量子状態の飽和を伴わないが、コヒーレント状態の強度が十分大きい場合、量子クレーダ-bao結合に漸近的に近づくことが示されている。
また, 圧縮真空状態は位相感度をさらに向上させる可能性が示唆された。
また、干渉計の入力強度の半分がコヒーレント状態によって、半分が硬化した光によって提供される場合、二重ポートホモダイン検出によって得られる位相感度は、推定された位相の小さな範囲においてハイゼンベルク限界を超えることができる。
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