論文の概要: Theory of quantum comb enhanced interferometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.01513v1
• Date: Sat, 02 Aug 2025 22:46:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-05 18:25:21.915227
• Title: Theory of quantum comb enhanced interferometry
• Title（参考訳）: 量子コム強化干渉計の理論
• Authors: Haowei Shi, Quntao Zhuang,
• Abstract要約: 量子コムを設計・解析する理論を開発し,双対コム干渉計測に着目する。 我々の分析では、分割受信機とヘテロダイン受信機による量子コムの圧縮と絡み合いの両方をカバーし、スクイーズ/絡み合い強度でスケーラブルな量子アドバンテージを持つ4つのプロトコルを導いた。 このような、スケーラブルな量子優位性のロス・ロバスト性は、従来の量子センシングプロトコルには見出されていない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4604003661048266
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optical frequency combs, named for their comb-like peaks in the spectrum, are essential for various sensing applications. As the technology develops, its performance has reached the standard quantum limit dictated by the quantum fluctuations of coherent light field. Quantum combs, with their quantum fluctuation engineered via squeezing and entanglement, are the necessary ingredient for overcoming such limits. We develop the theory for designing and analyzing quantum combs, focusing on dual-comb interferometric measurement. Our analyses cover both squeezed and entangled quantum combs with division receivers and heterodyne receivers, leading to four protocols with quantum advantages scalable with squeezing/entanglement strength. In the spectroscopy of a single absorption line, whereas the division receiver with the squeezed comb suffers from amplified thermal noise, the other three protocols demonstrate a surprising robustness to loss at a few comb lines. Such a unique loss-robustness of a scalable quantum advantage has not been found in any traditional quantum sensing protocols.
• Abstract（参考訳）: 光周波数コム(英: optical frequency comb)は、様々なセンシング用途に必須である。 技術の発展に伴い、その性能はコヒーレント光場の量子ゆらぎによって規定される標準量子限界に達した。 量子コムは、その量子揺らぎをスクイーズと絡み合いによって工学し、そのような限界を克服するために必要な要素である。 量子コムを設計・解析する理論を開発し,双対コム干渉計測に着目する。 我々の分析では、分割受信機とヘテロダイン受信機を併用した量子コムとエンタングルドの双方をカバーし、スクイーズ/エンタングルメントの強度でスケーラブルな量子アドバンテージを持つ4つのプロトコルを導いた。 単吸収線の分光では、圧縮されたコムの分割受信機は増幅された熱雑音に悩まされるのに対し、他の3つのプロトコルは数個のコムの損失に対して驚くほど堅牢性を示す。 このような、スケーラブルな量子優位性のロス・ロバスト性は、従来の量子センシングプロトコルには見出されていない。

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