論文の概要: Orbital angular momentum-enhanced phase estimation using non-Gaussian state with photon loss

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.01684v1
• Date: Mon, 4 Dec 2023 07:19:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-05 16:02:17.016663
• Title: Orbital angular momentum-enhanced phase estimation using non-Gaussian state with photon loss
• Title（参考訳）: 光子損失非ガウス状態を用いた軌道角運動量エンハンス位相推定
• Authors: Yong-Jian Chen, Jin-Wei Gao, Jin-Xuan Han, Zhong-Hui Yuan, Ruo-Qi Li, Yong-Yuan Jiang, and Jie Song
• Abstract要約: 軌道角運動量(OAM)はマッハ・ツェンダー干渉計の位相推定を強化するために用いられる。 非ガウス状態は対称雑音の存在において最高の感度を示す。 OAMはノイズの劣化を緩和し,0。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.31968521619284
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This study investigates the use of orbital angular momentum (OAM) to enhance phase estimation in Mach-Zehnder interferometers (MZIs) by employing non-Gaussian states as input resources in the presence of noise. Our research demonstrates that non-Gaussian states, particularly the photonsubtraction-then-addition (PSA) state, exhibit the best sensitivity in the presence of symmetric noise. Additionally, higher-order of Bose operator of non-Gaussian states provide better sensitivity for symmetric noise. OAM can mitigate the deterioration of noise, making it possible to estimate small phase shifts theta close to 0. OAM enhances the resolution and sensitivity of all input states and mitigating the deterioration caused by photon loss. Additionally, OAM enhances the resolution and sensitivity of all input states, enabling the sensitivity to approach the 1/N limit even under significant photon loss (e.g.,50% symmetric photon loss). These results hold promise for enhancing the sensitivity and robustness of quantum metrology, particularly in the presence of significant photon loss.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,MZIsの位相推定における軌道角運動量 (OAM) の利用について,非ガウス状態をノイズの存在下での入力資源として用いることにより検討した。 本研究では,非ガウス状態,特にpsa状態が対称雑音の存在下では最適感度を示すことを示す。 さらに、非ガウス状態のボース作用素の高次数は対称雑音に対するより良い感度を与える。 OAMはノイズの劣化を緩和し,0。 OAMは全ての入力状態の分解能と感度を高め、光子損失による劣化を緩和する。 さらに、oamは全ての入力状態の解像度と感度を高め、大きな光子損失(例えば50%対称光子損失)下でも感度が1/n限界に近づくことができる。 これらの結果は、特に大きな光子損失の存在下で、量子力学の感度と堅牢性を高めることを約束している。

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