論文の概要: Quantum enhanced mechanical rotation sensing using wavefront photonic gears
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.02797v1
- Date: Wed, 3 Apr 2024 15:03:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-04 17:01:36.475127
- Title: Quantum enhanced mechanical rotation sensing using wavefront photonic gears
- Title（参考訳）: 波面フォトニックギアを用いた量子強化メカニカルローテーションセンシング
- Authors: Ofir Yesharim Guy Tshuva,
- Abstract要約: 我々は,高次元構造光とコンパクトな高流束を用いた機械的回転量子センシング機構を導入する。
このシステムは16倍の高分解能と25倍の高感度のトポロジカル電荷を示す。
提案手法は、様々な干渉計測手法に適用可能な、高感度な量子計測方法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum metrology leverages quantum correlations for enhanced parameter estimation. Recently, structured light enabled increased resolution and sensitivity in quantum metrology systems. However, lossy and complex setups impacting photon flux, hinder true quantum advantage while using high dimensional structured light. We introduce a straightforward mechanical rotation quantum sensing mechanism, employing high-dimensional structured light and a compact high-flux (45,000 coincidence counts per second) N00N state source with N=2. The system utilizes two opposite spiral phase plates with topological charge of up to l=16 that convert mechanical rotation into wavefront phase shifts, and exhibit a 16-fold enhanced super-resolution and 25-fold enhanced sensitivity between different topological charges, while retaining the acquisition times and with negligible change in coincidence count. Furthermore, the high photon flux enables to detect mechanical angular acceleration in real-time. Our approach paves the way for highly sensitive quantum measurements, applicable to various interferometric schemes.
- Abstract（参考訳）: 量子距離論は、拡張されたパラメータ推定に量子相関を利用する。
近年、構造光は量子力学系における分解能と感度の向上を可能にした。
しかし、光子束の損失と複雑な構成は、高次元構造光を使用しながら真の量子優位性を妨げている。
我々は,高次元構造光と,N=2のN00N状態源のコンパクトな高フラックス(45,000個の偶然数)を用いて,簡単な機械的回転量子センシング機構を導入する。
このシステムは、2つの対向スパイラル位相板と最大で l=16 のトポロジカル電荷を使い、機械回転を波面位相シフトに変換し、異なるトポロジカル電荷間の16倍の超解像と25倍の高感度を示す。
さらに、高光子フラックスにより、リアルタイムで機械的な角加速度を検出することができる。
提案手法は、様々な干渉計測手法に適用可能な、高感度な量子計測方法である。
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