通过频闪反作用规避测量产生振荡器的压缩态

众所周知，对振荡器的连续观测会导致量子反作用，从而限制测量所获得的知识。在所获信息与反作用扰动之间取得仔细平衡，会导出一个称为标准量子极限的界限。早在几十年前就有人提出（Braginskii et al 1978 JETP Lett. 27 276; Thorne et al 1978 Phys. Rev. Lett. 40 667; Braginskii et al 1980 Science 209 547），通过以正比于振荡半周期的周期调制测量强度来超越这一极限。这种导致振荡器运动的一个正交分量处于压缩态（其量子噪声低于零点涨落）的调制或频闪观测，长期以来一直是一个目标。在此，我们报告了通过频闪反作用规避测量产生振荡器正交压缩态的结果。该振荡器是磁场中进动的原子系综的集体自旋。它最初被制备在接近基态的状态，平均热占据数为 $0.08 \pm 0.01$。该振荡器耦合到腔的光学模式，通过偏振零差探测检测到的腔输出场作为计量器。通过在两倍拉莫尔频率下频闪调制光场强度进行反作用规避测量， resulting in a squeezed state conditioned on the light-polarization measurement with $2.2 \pm 0.3$ dB noise reduction below the zero-point fluctuations for the measured quadrature. 所展示的压缩效应为量子传感中的计量学优势带来了希望。