高阶压缩态的量子光学优势

量子关联可被利用来提高参数估计的精度，从而超越经典水平。在标准干涉或旋转协议下，已确凿地证明，最优单模高斯态是标准压缩真空态，可实现 Heisenberg 限定的精度。在本工作中，我们研究了两种包含高阶压缩的不同家族的潜在光学优势，分别是 mth 相位态和多压缩态。我们的结果表明，这些非高斯态在等效条件下（即在相同占据数下）相对于最优压缩真空态可获得显著的光学优势。这种优势在低和大占据数下都成立，但其行为在所选的高阶压缩家族方面具有关键依赖性。尽管更高的压缩阶数会增强这种优势，但这需要对测量中更高阶的可观测量才能实现完整的光学性能。最后，我们研究了它们对标准退相干信道的鲁棒性，即纯去相位和零温阻尼。采用标准压缩作为参考态，我们的结果表明，在一定噪声强度下，这些态在阻尼下的鲁棒性尚可，但在纯去相位下其光学优势变得脆弱。我们的工作揭示了超越高斯态的量子光学潜力，详细阐述了主要挑战和限制。