論文の概要: Quantum Wavemetry via the Mth-Power Unitary of a Mach-Zehnder Interferometer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.05639v1
• Date: Thu, 05 Mar 2026 19:50:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-09 13:17:44.475467
• Title: Quantum Wavemetry via the Mth-Power Unitary of a Mach-Zehnder Interferometer
• Title（参考訳）: Mach-Zehnder干渉計のMthパワーユニットによる量子波計測
• Authors: B. S. Ham,
• Abstract要約: M結合マッハツェンダー干渉計 (MZI) アーキテクチャを用いて, コヒーレンス・ド・ブロイ波長 (CBW) に基づく量子ウェーブメトリー法を提案する。 CBWは、N00N状態に基づく量子センシングの重要な実用的限界を回避し、制限された光子数N、外界の可視性、光子損失に対する強い感受性を回避している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A quantum wavemetry scheme based on the coherence de Broglie wavelength (CBW) is proposed using an M coupled Mach Zehnder interferometer (MZI) architecture to achieve superresolution sensing and metrology. Although CBW does not attain the Heisenberg limit, it circumvents the key practical limitations of N00N state based quantum sensing, including restricted photon number N, reduced fringe visibility, and strong susceptibility to photon loss. The CBW approach enables loss tolerant operation with arbitrarily large M, while maintaining near unity fringe visibility. Fully compatible with coherence optics, the CBW scheme can be directly integrated into conventional wavemetry systems, providing both superresolution and enhanced sensitivity. A proof of principle experiment demonstrating CBW based superresolution is implemented using a Sagnac integrated round trip MZI structure for M=2, validating the feasibility of the proposed quantum wavemetry design.
• Abstract（参考訳）: M結合マッハツェンダー干渉計(MZI)アーキテクチャを用いて、Broglie波長コヒーレンス(CBW)に基づく量子ウェーブメトリー法を提案し、超高分解能センシングとメトロジーを実現する。 CBWはハイゼンベルク限界に達していないが、制限された光子数N、外界の可視性、光子損失に対する強い感受性を含む、N00N状態に基づく量子センシングの重要な実用的限界を回避している。 CBWアプローチは、ほぼ一様視認性を維持しながら、任意の大きさのMによる損失耐性操作を可能にする。 コヒーレンス光学と完全に互換性があり、CBWスキームは従来の波長測定システムに直接統合することができ、超高分解能と高感度の両方を提供する。 CBWをベースとした超解像の実証実験を,M=2のサニャック統合ラウンドトリップMZI構造を用いて実施し,提案した量子ウェーブメトリー設計の有効性を検証した。

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