利用单光子投影测量实现海森堡标度精度
量子物理
2018-08-29 v1
摘要
已有研究表明，量子叠加和非线性相互作用都是量子计量学的重要资源。然而，迄今为止人们对这两种资源在精度增强中所起的不同作用尚不甚了解。在此，我们实验演示了一种海森堡标度计量学，用于测量支配两种不同光学模之间非线性耦合的参数。具有 n（我们工作中超过 10^6）光子的强模通过其平均光子数成比例的非线性相互作用强度来体现其效应。弱模的叠加态仅含单个光子，它负责线性哈密顿量以及测量精度的标度。通过适当制备单光子的初态并进行投影光子计数测量，提取的经典 Fisher 信息（FI）可饱和耦合后组合态中嵌入的量子 FI，其约为 n^2 并带来约 1.2/n 的实际精度。无需利用纠缠，我们的工作为在仅涉及线性哈密顿量时实现海森堡标度精度铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1808.02683,
title = {Achieving Heisenberg-scaling precision with projective measurement on single photons},
author = {Geng Chen and Lijian Zhang and Wen-Hao Zhang and Xing-Xiang Peng and Liang Xu and Zhao-Di Liu and Xiao-Ye Xu and Jian-Shun Tang and Yong-Nan Sun and De-Yong He and Jin-Shi Xu and Zong-Quan Zhou and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.02683},
year = {2018}
}