論文の概要: Enhancing interferometry using weak value amplification with real weak values

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.00531v1
• Date: Sun, 31 Mar 2024 02:15:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-04 03:10:31.583691
• Title: Enhancing interferometry using weak value amplification with real weak values
• Title（参考訳）: 実弱値を用いた弱値増幅を用いた干渉計の高速化
• Authors: Jing-Hui Huang, Kyle M. Jordan, Adetunmise C. Dada, Xiang-Yun Hu, Jeff. S. Lundeen,
• Abstract要約: 弱い値増幅と従来の干渉計を組み合わせた超高感度干渉計プロトコルを提案する。 このWVA+インターフェロメトリプロトコルは、2つの経路間の相対遅延の弱い値増幅を用いて、インターフェロメトリ感度を高める。 信号対雑音比が1～3桁向上できることを実験的に実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.248608623448951
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce an ultra-sensitive interferometric protocol that combines weak value amplification (WVA) with traditional interferometry. This WVA+interferometry protocol uses weak value amplification of the relative delay between two paths to enhance the interferometric sensitivity, approaching the quantum limit for classical light. As an example, we demonstrate a proof-of-principle experiment that achieves few-attosecond timing resolution (few-nanometer path length resolution) with a double-slit interferometer using only common optical components. Since our example uses only the spatial shift of double-slit interference fringes, its precision is not limited by the timing resolution of the detectors, but is instead limited solely by the fundamental shot noise associated with classical light. We experimentally demonstrate that the signal-to-noise ratio can be improved by one to three orders of magnitude and approaches the shot-noise limit in the large amplification regime. Previously, quantum-limited WVA delay measurements were thought to require imaginary weak values, which necessitate light with a broad spectral bandwidth and high-resolution spectrometers. In contrast, our protocol highlights the feasibility of using real weak values and narrowband light. Thus, our protocol is a compelling and cost-effective approach to enhance interferometry.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、弱い値増幅(WVA)と従来の干渉計を組み合わせた超高感度干渉計プロトコルを提案する。 このWVA+インターフェロメトリプロトコルは、2つの経路間の相対遅延の弱い値増幅を利用して干渉感度を高め、古典的な光の量子限界に近づいた。 一例として、一般的な光学部品のみを用いた2分割干渉計を用いて、数アト秒の時間分解能(フェーナノメーターパス長分解能)を実現するプリンシプル実験を実演する。 我々の例では、二重スリット干渉縞の空間シフトのみを用いるため、その精度は検出器のタイミング分解能によって制限されるのではなく、古典的な光に関連する基本的なショットノイズによってのみ制限される。 本研究では,信号対雑音比が1～3桁向上できることを実験的に実証し,大増幅系におけるショット-ノイズ限界に近づいた。 従来、量子制限されたWVA遅延測定は、広帯域の光と高分解能分光計を必要とする想像上の弱い値を必要とすると考えられていた。 対照的に,本プロトコルでは,実弱値と狭帯域光の利用の可能性を強調している。 このように、我々のプロトコルは干渉計を強化するための説得力と費用効率のよいアプローチである。

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