带热力学计量器的宽带脉冲二次测量

一种一般的二维量子光学模式由其在时间或频率域中的形状描述。 fundamental 的问题是测量此类模式的二次算子。如果该形状在频率上较窄，则可通过脉冲 homodyne 检测来实现，该方法中，模式与一个匹配的 local oscillator (LO) 在比光束分射器上干涉，其输出端口由光电探测器监控。二次值的比例于光电探测器信号的差值。当模式的形状在频率上较宽时，探测器在光谱范围内的响应不均匀，无法直接应用此技术。我们表明，脉冲 homodyne 检测可推广为带宽脉冲 (BBP) homodyne 检测设置，其中探测器如热力学计量器用于检测总能量而非总光子数。此推广在测量飞秒脉冲的量子测量中具有应用，亦可用于测量 Rindler 模式以验证 Unruh 辐射的温度。正如脉冲 homodyne 检测，BBP homodyne 检测需要选择 LO 脉冲，使得在大 LO 幅度下，减去的信号趋近于所需的二次测量。该技术的一个独特特征是，LO 脉冲不属于所测二次量的模式。我们分析了实现测量方法如何随着 LO 幅度增大而趋近于理想二次测量。我们证明了测量的矩收敛于二次量的矩，测量分布在弱意义上收敛。