論文の概要: Observation of quantum noise reduction in a Raman amplifier via quantum correlation between atom and light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.11890v1
• Date: Wed, 16 Jul 2025 04:04:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-17 19:00:11.217628
• Title: Observation of quantum noise reduction in a Raman amplifier via quantum correlation between atom and light
• Title（参考訳）: 原子と光の量子相関によるラマン増幅器の量子ノイズ低減の観測
• Authors: Jianmin Wang, Rong Zhu, Yue Li, Z. Y. Ou,
• Abstract要約: 我々は、Stokes光場と相関した状態で原子媒体を調製することで、ラマン増幅器の量子ノイズを低減する実験を行う。 原子ラマン増幅過程における3.5dB以上の量子ノイズ低減の観測を報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.565459861574546
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Any amplifier requires coupling to its internal degrees of freedom for energy gain. This coupling introduces extra quantum noise to the output. On the other hand, if the internal degree of the amplifier can be accessed and manipulated, we can manage and even reduce the quantum noise of the amplifier's output. In this paper, we present an experiment to reduce the quantum noise of a Raman amplifier by preparing the atomic medium in a correlated state with the Stokes light field. We report an observation of quantum noise reduction of more than 3.5 dB in the atomic Raman amplification process. From another perspective, the Raman amplifier at high gain in turn serves as a measurement tool for the quantum correlation between the atom and light. Furthermore, such a scheme, when viewed as a whole, also forms a quantum-entangled atom-light hybrid interferometer that can lead to quantum-enhanced sensors.
• Abstract（参考訳）: 任意の増幅器はエネルギー獲得のために内部自由度に結合する必要がある。 この結合は出力に余分な量子ノイズをもたらす。 一方、増幅器の内部次数にアクセスして操作できる場合、増幅器の出力の量子ノイズを管理し、低減することができる。 本稿では、Stokes光場と相関した状態に原子媒体を調製することにより、ラマン増幅器の量子ノイズを低減する実験を行う。 原子ラマン増幅過程における3.5dB以上の量子ノイズ低減の観測を報告する。 別の観点からは、高利得のラマン増幅器は原子と光の間の量子相関の測定ツールとして機能する。 さらに、このようなスキームは全体として見れば、量子に絡み合った原子と光のハイブリッド干渉計を形成し、量子を増幅するセンサーに繋がる。

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