論文の概要: Photon-Pair Advantage for Dissipative Parameter Estimation in Whispering-Gallery-Mode Interferometers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32541v1
- Date: Fri, 23 Oct 2026 12:21:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.513232
- Title: Photon-Pair Advantage for Dissipative Parameter Estimation in Whispering-Gallery-Mode Interferometers
- Title（参考訳）: ささやきモード干渉計における散逸パラメータ推定のための光子対アドバンテージ
- Abstract要約: バランスの取れたマッハ-ツェンダー干渉計(MH-Zehnder interferometer)内に位置するWGM共振器の劣化と固有損失の推定について検討した。
識別不能な光子対を用いることで、散逸パラメータの量子フィッシャー情報(QFI)がより高められることを示す。
- 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: We study the estimation of detuning and intrinsic loss in a lossy whispering-gallery-mode (WGM) resonator located in a balanced Mach--Zehnder interferometer. We use indistinguishable photon pairs and coherent-state probes. We show that using indistinguishable photon pairs can provide higher Quantum Fisher Information (QFI) of dissipative parameters, such as intrinsic loss, at resonance away from critical coupling. Taking into account all photon-loss outcomes, we obtain analytical QFI expressions and compare photon-pair and coherent-state probe results when they have the same mean photon number. For estimating the round-trip amplitude transmission at resonance and away from critical coupling, the photon-pair probe gives a higher QFI than the coherent-state probe, and photon-number-resolved detection saturates this QFI. This advantage is due to the photon-loss statistics and it is still accessible for a typical overcoupled condition after averaging over fluctuations of the unresolved detuning. We identify the limits of this advantage: phase doubling does not improve resonant detuning estimation, and coincidence-only detection is inefficient close to a zero transmission. These results identify the cases in which photon pairs can be useful for absorption and pump--probe WGM sensing.
- Abstract（参考訳）: バランスの取れたマッハ-ツェンダー干渉計(MH-Zehnder interferometer)内に位置するWGM共振器の劣化と固有損失の推定について検討した。
区別不可能な光子対とコヒーレント状態プローブを用いる。
そこで本研究では,光子対を用いると,臨界結合から遠ざかる共鳴において,本質的損失などの散逸パラメータのQFI(Quantum Fisher Information)が高くなることを示す。
すべての光子損失結果を考慮して解析的QFI式を求め,同じ平均光子数を持つ場合の光子ペアとコヒーレント状態プローブの結果を比較した。
共鳴および臨界結合から遠ざかるラウンドトリップ振幅伝達を推定するために、光子ペアプローブはコヒーレント状態プローブよりも高いQFIを与え、光子ナンバー解決検出はこのQFIを飽和させる。
この利点は、光子ロス統計が原因であり、未解決のデチューニングのゆらぎを平均化した後でも、典型的なオーバーカップリング状態でもアクセス可能である。
位相倍化は共振デチューニング推定を改善せず、偶然検出はゼロ伝送に近い非効率である。
これらの結果から,光子対が吸収・ポンプ検出に有用である症例が同定された。
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