論文の概要: Loss-independent time-delay estimation via Hong-Ou-Mandel photon bunching detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22023v1
- Date: Thu, 15 Oct 2026 15:04:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.138709
- Title: Loss-independent time-delay estimation via Hong-Ou-Mandel photon bunching detection
- Title（参考訳）: ホン・オ・マンデル光子束検出による損失非依存時間遅延推定
- Abstract要約: 2光子相関量子状態の高精度時間推定への応用について検討する。
2-および4-検出器方式を検討し,それぞれの達成可能な時間推定精度について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work we study the application of two-photon correlated quantum states for high-precision time estimation. To achieve this, photon pairs were fed into a Hong-Ou-Mandel polarization interferometer to generate N00N entangled states with $N = 2$. Two- and four-detector schemes were considered, and the achievable time estimation precision of each was studied, with particular emphasis on the system's Fisher information in each case. Our results reveal that using a four-detector scheme, enabling the measurement of both coincidence and photon-bunching terms, achieves the maximum precision given by the quantum Fisher information, without the need of characterizing system losses. We also show that correlations between repetitions arise due to systematic errors, limiting the precision enhancement that can be obtained by increasing the number of repetitions. Taking these correlations into account, we show that the four-detector scheme outperforms the two-detector scheme in the precision of time-delay estimation. With the experimentally determined calibration uncertainties, the four-detector scheme improves the dispersion by a factor of 2 for the repetitions performed, reaching up to a factor of 4 as both schemes approach their systematic floors.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,2光子相関量子状態の高精度時間推定への応用について検討する。
これを達成するために、光子対を香港-奥羽-マンデル偏光干渉計に供給し、N00Nの絡み合った状態を$N = 2$で生成した。
2点と4点の計数スキームが検討され,それぞれの達成可能な時間推定精度について検討した。
この結果から, 共分散項と光子結合項の同時測定が可能な4検出器方式を用いることで, システム損失を特徴づけることなく, 量子フィッシャー情報から得られる最大精度が得られることがわかった。
また,繰り返し回数を増やすことで得られる精度の向上を抑えるため,系統的な誤りによる繰り返し間の相関が生じることを示した。
これらの相関を考慮し、時間遅延推定の精度で4検出器方式が2検出器方式より優れていることを示す。
実験的に決定された校正の不確かさにより、4検出器スキームは繰り返しを行う因子の2倍の分散を改善し、両方のスキームが体系的な床に近づくと最大4倍になる。
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