基于光子添加操作的有损马赫-ゼーネンブル干涉仪相位灵敏度
量子物理
2025-10-21 v1
摘要
光子添加操作用于 squeeze 态已被证明可显著提升相位灵敏度。本研究将该方法扩展到马赫-ゼーネンブ尔干涉仪 setup 中，分别以 coherent 态和 squeeze 真空态作为输入。采用强度差法和同频检测两种方法评估光子添加方案的相位灵敏度，并分别在理想条件和有损条件下进行比较。还分析了这两种方案的量子费米信息。结果表明，两种方案均能提升相位灵敏度、量子费米信息以及抗损耗能力。特别是，干涉仪内部的光子添加性能更佳。在光子损耗条件下，同频检测优于强度差检测。值得注意的是，两种方案具有不同的参数依赖性，使其适用于不同应用场景。当 squeeze 参数较小时，在理想条件下使用强度差检测的 coherent 输入光子添加可接近海森堡极限，并在高损耗条件下超越标准量子极限。我们提出的方案代表了一种用于量子精密测量的有价值方法。
引用
@article{arxiv.2510.17128,
title = {Phase sensitivity of lossy Mach-Zehnder interferometer via photon addition operation},
author = {Qisi Zhou and Qingqian Kang and Teng Zhao and Xin Su and Cunjin Liu and Liyun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17128},
year = {2025}
}