論文の概要: Phase sensitivity via photon-subtraction operations inside Mach-Zehnder interferometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.04499v1
- Date: Wed, 07 May 2025 15:20:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-08 19:07:36.127073
- Title: Phase sensitivity via photon-subtraction operations inside Mach-Zehnder interferometer
- Title（参考訳）: Mach-Zehnder干渉計内光子サブトラクション動作による位相感度
- Authors: Qisi Zhou, Qinqian Kang, Tao Jiang, Zekun Zhao, Teng Zhao, Cunjin Liu, Liyun Hu,
- Abstract要約: 本稿では, 位相感度, 量子フィッシャー情報および量子クラムエルラオ境界について, 理想的条件と損失的条件の両方で検討する。
その結果, 適切な検出法と光子減量法を選択することにより, 光子損失に対する位相感度とロバスト性を大幅に向上させることができることがわかった。
この研究は、量子精度測定におけるこのスキームの意義を強調している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.059716048137085
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Based on the conventional Mach-Zehnder interferometer, we propose a metrological scheme to improve phase sensitivity. In this scheme, we use a coherent state and a squeezed vacuum state as input states, employ multi-photon-subtraction operations and make intensity-detection or homodyne-detection. We study phase sensitivity, quantum Fisher information and quantum Cram\'er-Rao bound under both ideal and lossy conditions. The results indicate that choosing an appropriate detection method and photon subtraction scheme can significantly enhance the phase sensitivity and robustness against photon losses. Even under lossy conditions, the multi-photon subtraction schemes can surpass the standard quantum limit. Notably, the homodyne detection method can even break through the Heisenberg limit. Moreover, increasing the number of photon-subtracted can enhance both phase sensitivity and quantum Fisher information. This research highlights the significant value of this scheme in quantum precision measurement.
- Abstract（参考訳）: 従来のマッハ・ツェンダー干渉計に基づき,位相感度向上のための気象モデルを提案する。
本研究では,コヒーレント状態と圧縮真空状態を入力状態とし,多光子サブトラクション演算を用い,強度検出やホモダイン検出を行う。
本稿では, 位相感度, 量子フィッシャー情報, 量子クラム・ラオ境界について, 理想的条件と損失的条件の両方で検討する。
その結果, 適切な検出法と光子減量法を選択することにより, 光子損失に対する位相感度とロバスト性を大幅に向上させることができることがわかった。
損失条件下であっても、多光子サブトラクションスキームは標準量子限界を超えることができる。
特に、ホモダイン検出法はハイゼンベルク極限を破ることもできる。
さらに、光子抽出量を増やすことで、位相感度と量子フィッシャー情報の両方を高めることができる。
この研究は、量子精度測定におけるこのスキームの意義を強調している。
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