存在相位扩散时原子干涉测量的最优高斯压缩态

我们在存在相互作用的情况下，优化了具有高斯压缩输入态的 Mach-Zehnder 原子干涉仪的信噪比。对于弱相互作用，我们的结果与 Phys. Rev. Lett. {\bf 100}, 250406 (2008) 一致，对于总原子数 $N$，最优初始数方差 $\sigma_o\propto N^{1/3}$，最优信噪比 $s_o\propto N^{2/3}$。当相互作用强度 $u$ 超过 1 时，相位扩散成为主导，导致最优压缩从初始数压缩转变为初始{\it 相位}压缩，其中 $\sigma_o\propto\sqrt{uN}$ 和 $s_o\propto\sqrt{N/u}$ 的散粒噪声标度。初始相位压缩转化为保持时间数压缩，该压缩对相互作用的敏感度低于相干态，并将 $s_o$ 提高了 $\sqrt{u}$ 倍。