論文の概要: Gain sensitivity of the Mach-Zehnder interferometer by photon subtraction strategy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16261v1
- Date: Sat, 25 May 2024 14:55:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-28 22:17:06.194303
- Title: Gain sensitivity of the Mach-Zehnder interferometer by photon subtraction strategy
- Title（参考訳）: 光子サブトラクション戦略によるマッハ・ツェンダー干渉計の利得感度
- Authors: Mikhail S. Podoshvedov, Sergey A. Podoshvedov,
- Abstract要約: 元の2モード圧縮真空状態を持つマッハ・ツェンダー干渉計の位相推定感度について検討した。
本研究では,2つのSMSV状態の量子クレーマー・ラオ(QCR)境界を超える位相推定の感度が,実測範囲の5dB>で得られることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We study sensitivity of phase estimation of Mach-Zehnder (MZ) interferometer with original two-mode squeezed vacuum (TMSV) state. At the initial stage, the TMSV state is converted into two single-mode squeezed vacuum (SMSV) states, from each of which photons are subtracted by measurement by photon-number resolving (PNR) detector in auxiliary modes. New measurement-induced continuous variable (CV) states of a certain parity can already demonstrate gain sensitivity more than 20 dB in relation to the initial SMSV states at the output from the MZ interferometer and follow to Heisenberg scaling in the case of subtracting a large number of photons in the measuring channels for practical values of the SMSV squeezing 5 dB>. Using only one measurement-induced CV state of a certain parity together with the SMSV state shows an increase in sensitivity of no more than 11 dB. We show that the sensitivity of the phase estimation obtained by measuring the intensity difference of two measurement-induced CV states in two arms of the MZ interferometer can surpass quantum Cramer-Rao (QCR) boundary of the original two SMSV states just in the practical range of input squeezing 5 dB>. In general, the strategy with preliminary subtraction of photons from two SMSV enables greatly enhance the sensitivity of the MZ interferometer in the practical case of small values of squeezing.
- Abstract（参考訳）: 元の2モード圧縮真空(TMSV)状態のマッハ・ツェンダー干渉計(MZ)の位相推定感度について検討した。
初期段階では、TMSV状態は2つの単一モード圧縮真空(SMSV)状態に変換され、それぞれが補助モードで光子数分解(PNR)検出器によって測定される。
MZ干渉計の出力における初期SMSV状態と比較して、あるパリティの新たな測定誘起連続変数(CV)状態は、既に20dB以上の感度を示しており、SMSVスキーズ5dBの実用的な値のために測定チャネル内の多数の光子を減算する場合、ハイゼンベルクスケーリングに追随する。
特定のパリティの1つの測定誘起CV状態とSMSV状態とを併用すると、11dB未満の感度が上昇する。
MZ干渉計の2つの腕における2つの測定誘起CV状態の強度差を測定して得られた位相推定の感度は、実際の入力スキーズ5dB>の範囲において、元の2つのSMSV状態の量子クレーマー・ラオ(QCR)境界を超えることができることを示す。
一般に、2つのSMSVからの光子を予備的に減算した戦略は、スケザリングの小さな値の実用的な場合において、MZ干渉計の感度を大幅に向上させることができる。
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