論文の概要: Improved phase sensitivity of an SU(1,1) interferometer based on the internal single-path local squeezing operation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.21292v1
- Date: Sun, 13 Oct 2024 12:38:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-03 08:19:33.835214
- Title: Improved phase sensitivity of an SU(1,1) interferometer based on the internal single-path local squeezing operation
- Title（参考訳）: 内部単一経路局所的スクイーズ動作に基づくSU(1,1)干渉計の位相感度の向上
- Authors: Qingqian Kang, Zekun Zhao, Teng Zhao, Cunjin Liu, Liyun Hu,
- Abstract要約: 内部の単一パス LSO スキームは位相感度と量子フィッシャー情報を高めることができる。
より大きなsqueezingパラメータ$r$は、干渉計のパフォーマンスを向上させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Compared to passive interferometers, SU(1,1) interferometers exhibit superior phase sensitivity due to the incorporation of nonlinear elements that enhance their ability to detect phase shifts. However, the precision of these interferometers is significantly affected by photon losses, especially internal losses, which can limit the overall measurement accuracy. Addressing these issues is essential to fully realize the advantages of SU(1,1) interferometers in practical applications. We propose a theoretical scheme to improve the precision of phase measurement using homodyne detection by implementing the single-path local squeezing operation (LSO) inside the SU(1,1) interferometer, with the coherent state and the vacuum state as the input states. We not only analyze the effects of the single-path LSO scheme on the phase sensitivity and the quantum Fisher information (QFI) under both ideal and photon-loss cases but also compare the effects of different squeezing parameters $r$ on the system performance. Our findings reveal that the internal single-path LSO scheme can enhance the phase sensitivity and the QFI, effectively improving the robustness of the SU(1,1) interferometer against internal and external photon losses. Additionally, a larger squeezing parameter $r$ leads to a better performance of the interferometer.
- Abstract（参考訳）: 受動干渉計と比較して、SU(1,1)干渉計は、位相シフトを検出する能力を高める非線形要素が組み込まれているため、より優れた位相感度を示す。
しかし、これらの干渉計の精度は光子損失、特に内部損失に大きく影響され、全体的な測定精度が制限される。
これらの問題に対処することは、実用におけるSU(1,1)干渉計の利点を十分に実現するために不可欠である。
本研究では,SU(1,1)干渉計内部の単一経路局所的スクイーズ動作(LSO)を入力状態として実装することにより,ホモダイン検出による位相測定の精度を向上させる理論的手法を提案する。
位相感度と量子フィッシャー情報(QFI)に対する単一経路 LSO スキームの効果を理想的および光子損失の両方の場合で解析するだけでなく,異なるスクイーズパラメータがシステム性能に与える影響を比較検討する。
その結果, 内部単一経路LSO方式は位相感度とQFIを向上し, 内部および外部光子損失に対するSU(1,1)干渉計の堅牢性を効果的に向上することがわかった。
さらに、より大きなsqueezingパラメータ$r$は、干渉計のパフォーマンスを向上させる。
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