論文の概要: Homodyne detection is optimal for quantum interferometry with path-entangled coherent states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13265v1
- Date: Wed, 22 May 2024 00:25:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-25 01:43:54.120607
- Title: Homodyne detection is optimal for quantum interferometry with path-entangled coherent states
- Title（参考訳）: ホモジン検出は経路交絡コヒーレント状態を持つ量子干渉法に最適である
- Authors: Z. M. McIntyre, W. A. Coish,
- Abstract要約: ここで解析されたホモダイニングスキームは最適性を達成する(量子クラム・ラオ境界を飽和させる)
光子損失の存在下では、これらのスキームは準最適となるが、それらの性能は測定対象の位相に依存しない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present measurement schemes that do not rely on photon-number resolving detectors, but that are nevertheless optimal for estimating a differential phase shift in interferometry with either an entangled coherent state or a qubit-which-path state (where the path taken by a coherent-state wavepacket is entangled with the state of a qubit). The homodyning schemes analyzed here achieve optimality (saturate the quantum Cram\'er-Rao bound) by maximizing the sensitivity of measurement outcomes to phase-dependent interference fringes in a reduced Wigner distribution. In the presence of photon loss, the schemes become suboptimal, but we find that their performance is independent of the phase to be measured. They can therefore be implemented without any prior information about the phase and without adapting the strategy during measurement, unlike strategies based on photon-number parity measurements or direct photon counting.
- Abstract（参考訳）: 我々は光子数分解検出器に依存しない計測手法を提案するが、それでも干渉計における微分位相シフトを、絡み合ったコヒーレント状態またはqubit-to-path状態(コヒーレント状態のウェーブパケットによって取られた経路が量子ビットの状態と絡み合う状態)で推定するのに最適である。
ここで解析されたホモダイニングスキームは、ウィグナー分布の位相依存干渉縞に対する測定結果の感度を最大化することにより最適性(量子クラム・ラオ境界を飽和させる)を達成する。
光子損失の存在下では、これらのスキームは準最適となるが、それらの性能は測定対象の位相に依存しない。
したがって、光子数パリティ測定や直接光子計数に基づく戦略とは異なり、位相に関する事前情報や測定中に戦略を適用することなく実装することができる。
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