从Hong-Ou-Mandel效应到量子传感：部分可区分性及噪声下非经典光的干涉
量子物理
2026-07-03 v1
摘要
本论文探讨了非经典光态（特别是Fock态和高斯态）在噪声线性干涉仪中的干涉，及其在量子信息和量子传感中的应用。利用相空间形式体系，开发了基于生成函数的解析工具，以统一的方式描述量子光学干涉。对于多光子Fock态，在先前推导的对称置换原理之外，识别出新的零概率事件（抑制定律），揭示了丰富的干涉结构，该结构会随着光子可区分性而退化。对于高斯态，高斯玻色采样的基于Hafnian的描述被扩展，通过光子的内部态重叠矩阵来包含部分可区分性。最后，研究了这些干涉效应与量子多参数估计之间的联系，用于相位和损耗的同时估计。这项研究表明，虽然对于优化的非高斯态和一些双模高斯态，探针不相容性可以消失，但在高光子数下，测量不相容性即使在此极限下仍然是一个基本约束。
引用
@article{arxiv.2607.03636,
title = {From the Hong-Ou-Mandel Effect to Quantum Sensing: Interference of Nonclassical Light with Partial Distinguishability and Noise},
author = {Matheus Eiji Ohno Bezerra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.03636},
year = {2026}
}
备注
Parts of this PhD thesis are adapted from the following works: arxiv.org/abs/2602.00071, arxiv.org/abs/2504.02893 and arxiv.org/abs/2301.02192