論文の概要: Weak anharmonicity sensing by single- and two-photon drives
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.19891v1
- Date: Wed, 24 Sep 2025 08:39:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-02 14:45:14.616237
- Title: Weak anharmonicity sensing by single- and two-photon drives
- Title（参考訳）: 単光および2光子駆動による弱無調波検出
- Authors: Shi-Yu Zeng, Chao-Qun Ai, Xi Cheng, Ming-Wei Yan, Xun-Wei Xu,
- Abstract要約: 単一光と2光の両方の駆動による光キャビティ内の弱いカーの非線形性を検知する手法を提案する。
2光子駆動により誘導されるCP周辺の平均光子数は光キャビティのカー係数に敏感に依存することを示した。
単一光子駆動は、量子ノイズを抑え、信号対雑音比を向上する有効な方法であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7480479160259907
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The optical cavity undergoes a quantum phase transition when the strength of a two-photon drive exceeds a critical point (CP), and the great sensitivity of CP in sensing has been recognized. However, these methodologies are customized to sense linear perturbations, and quantum noise is divergent at the CP. Here, we propose a scheme for sensing the weak Kerr nonlinearity in an optical cavity by both single- and two-photon drives, based on the CP for phase transition. We show that the mean photon number around the CP induced by the two-photon drive sensitively depends on the Kerr coefficient in the optical cavity, so that the weak anharmonicity in the optical cavity can be measured sensitively by detecting the mean photon number. Moreover, we demonstrate that the single-photon drive provides an effective way to suppress the quantum noise and improve the signal-to-noise ratio. This scheme can be applied to detecting the weak nonlinear interactions in a wide range of optical systems.
- Abstract（参考訳）: 光キャビティは、2光子駆動の強度が臨界点(CP)を超えると量子相転移を起こし、検出におけるCPの大きな感度が認識されている。
しかし、これらの手法は線形摂動を感知するためにカスタマイズされ、CPでは量子ノイズが発散する。
本稿では、位相遷移のCPに基づく単光および2光の両方の駆動による光キャビティ内の弱いカーの非線形性を検知する手法を提案する。
2光子駆動により誘導されるCP周辺の平均光子数は、光学キャビティのカー係数に敏感に依存していることを示し、平均光子数を検出することにより、光学キャビティ内の弱い不調和性を測定することができることを示す。
さらに、単一光子駆動は、量子ノイズを抑え、信号対雑音比を向上する有効な方法を提供することを示した。
このスキームは、幅広い光学系における弱い非線形相互作用の検出に応用できる。
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