論文の概要: Squeezing-Enhanced Rotational Doppler Metrology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.04508v1
• Date: Wed, 04 Feb 2026 12:56:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-05 19:45:11.527342
• Title: Squeezing-Enhanced Rotational Doppler Metrology
• Title（参考訳）: Squeezing-Enhanced Rotational Doppler Metrology
• Authors: Javier Navarro, Mateo Casariego, Gabriel Molina-Terriza, Íñigo Luis Egusquiza, Mikel Sanz,
• Abstract要約: 回転面は、角運動量を変化させることで入射光の周波数シフトを誘導することができる。 この効果は回転面の角速度を推定する手段を提供する。 回転ドップラー効果により回転面の角速度を推定する連続可変量子プロトコルを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1631115063641726
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A rotating surface can induce a frequency shift in incident light by changing its angular momentum, a phenomenon known as the rotational Doppler effect. This effect provides a means to estimate the angular velocity of the rotating surface. In this work, we develop a continuous-variable quantum protocol for estimating the angular velocity of a rotating surface via the rotational Doppler effect. Our approach exploits squeezed and displaced Laguerre-Gaussian modes as quantum resources, which interact with a rotating metallic disc with surface roughness. The frequency shift induced by the rotational Doppler effect is then measured using a homodyne detection scheme. By analyzing the Fisher information, we demonstrate that the proposed squeezing-enhanced protocol achieves Heisenberg scaling in the ideal noiseless regime. Furthermore, we investigate the influence of noise and consider different surface models to assess their impact on the protocol's performance. While Heisenberg scaling is degraded in the presence of noise, we show that optimizing the energy allocation ratio between displacement and squeezing of the probe ensures that the quantum strategy consistently outperforms its classical counterpart.
• Abstract（参考訳）: 回転面は、回転ドップラー効果と呼ばれる現象である角運動量を変化させることで入射光の周波数シフトを誘導することができる。 この効果は回転面の角速度を推定する手段を提供する。 本研究では,回転ドップラー効果を用いて回転面の角速度を推定する連続可変量子プロトコルを開発した。 提案手法は, 表面粗さを伴う回転する金属ディスクと相互作用する量子資源として, ラゲール・ガウスモードを圧縮・置換した。 次に、回転ドップラー効果によって誘導される周波数シフトをホモダイン検出方式を用いて測定する。 Fisher 情報を解析することにより,提案プロトコルが理想的なノイズレス方式でハイゼンベルクのスケーリングを実現することを示す。 さらに,ノイズの影響について検討し,その影響を評価するために異なる表面モデルを検討する。 ハイゼンベルクのスケーリングはノイズの存在下では劣化するが、プローブの変位とスクイージングの間のエネルギー分配比を最適化することで、量子戦略が古典的手法よりも一貫して優れていることを示す。

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