双光子频率 comb 时序测量的量子阈值
量子物理
2025-07-30 v1
摘要
双光子频率 comb（BFC）包含多个离散频率模式，表现为高维频率纠缠，在量子信息处理中因其高信息容量和抗错误能力而至关重要。它也具有显著提升量子测量时序精度的潜力。本文探讨了以 BFC 作为探针态用于量子时序测量的限制，推导了随频率模式数量呈二次缩放的量子克拉默-罗伯森下界。在理想条件下（零损耗且完全可见度），该下界可被零延迟下的谱林非解析 Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉或任意延迟下的谱林解析 HOM 干涉所满足。在特定情况下，在固定时延接近零时，随模式数增加，Fisher 信息迅速上升至其最大值，表明增加模式数是实际中提高时序精度的最优策略。此外，与谱林非解析测量相比，谱林解析测量更为理想，因其更高的 Fisher 信息、更短的测量时间以及无歧义的动态范围。
引用
@article{arxiv.2410.16841,
title = {Quantum metrology timing limits of biphoton frequency comb},
author = {Baihong Li and Qi-qi Li and Boxin Yuan and Ruifang Dong and Shougang Zhang and Rui-Bo Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16841},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 2 figures