論文の概要: Sagnac interferometer-based noise-free superresolution using phase-controlled quantum erasers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10101v1
- Date: Thu, 13 Mar 2025 06:53:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-14 15:52:16.537857
- Title: Sagnac interferometer-based noise-free superresolution using phase-controlled quantum erasers
- Title（参考訳）: 位相制御量子消去器を用いたサニャック干渉計によるノイズフリー超解像
- Authors: Byoung S. Ham,
- Abstract要約: ノイズフリー超解像にはサニャック干渉計を用いたデブロリー波長が提案されている。
提案されたサニャック超解像は、最先端の古典的なセンサーをアップグレードするために応用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Interferometer-based precision measurements have been intensively studied for sensing and metrology over the last half century. In classical optics, the resolution and phase sensitivity of an optical signal are confined by diffraction limit and standard quantum limit (SQL), respectively. Quantum entanglement has been adapted to quantum sensing to overcome SQL over the last two decades. In quantum sensing, the use of higher-order entangled photon pairs of N00N states is key to beating diffraction limit and SQL with superresolution of the de Broglie wavelength. Recently, coherent light has been demonstrated for the de Broglie wavelength resulting from phase-controlled quantum erasers. Here, a Sagnac interferometer-based de Broglie wavelength is proposed for noise-free superresolution to solve the limited scalability in N00N-based quantum sensing. For this, the output port of a Sagnac interferometer is phase-manipulated for intensity product of multiple quantum erasers. Due to the practically unlimited scalability in the phase manipulation using a spatial light modulator, the proposed Sagnac superresolution can be applicable to upgrade the state-of-art classical sensors such has grating-based wavelength meters or cavity-based ring laser gyroscope to a quantum version.
- Abstract（参考訳）: 干渉計に基づく精密測定は、過去半世紀にわたって、センシングと気象学のために集中的に研究されてきた。
古典光学では、光学信号の分解能と位相感度はそれぞれ回折限界と標準量子限界(SQL)によって制限される。
量子絡み合いは、過去20年間、SQLを克服するために量子センシングに適応してきた。
量子センシングにおいて、N00N状態の高次絡み合った光子対の使用は、デブロリー波長の超解像で回折限界とSQLを打ち負かす鍵となる。
近年、位相制御量子消光器によるデブロリー波長のコヒーレント光が実証されている。
ここでは、N00Nベースの量子センシングの限られたスケーラビリティを解決するために、ノイズのない超解像のために、サニャック干渉計に基づくデブロリー波長を提案する。
このため、サニャック干渉計の出力ポートは、複数の量子消去器の強度積に対して位相制御される。
空間光変調器を用いた位相操作における事実上無制限のスケーラビリティのため、提案されたサニャック超解像は、格子ベースの波長計やキャビティベースのリングレーザージャイロスコープなどの最先端の古典的なセンサを量子バージョンにアップグレードするために応用できる。
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