全共振周期抽取锂 niobate 微腔中的量子 squeezes

量子噪声限制了光测量的灵敏度，但squeeze态的光可实现量子增强的计量、感知和信息处理。大多数芯片级squeeze光源依赖于Kerr($\chi^{(3)}$)非线性效应，受到泵功率和多余损耗限制。二次($\chi^{(2)}$)平台提供更强的准粒子相互作用，要求更低的泵功率，并具备更大的光谱工程灵活性。本文展示了在薄膜锂 niobate(TFLN)光子芯片上实现了强而宽带的squeeze光生成，采用单一周期抽取 LN(PPLN) 微腔中实现的双共振光学准粒子放大器。实现了近全深度域反转，同时高度耦合的共振态，表现为超过90%的逃逸效率和2.5百万以上的本征品质因子，均存在于0.6 mm$^2$ X-cut TF-PPLN 腔体中，使其在793.5 nm泵浦时能够在1587 nm处实现有效的squeeze。我们采用连续波制式，直接测量了27 mW泵功率下-0.81 dB的squeeze水平（低于shot-noise limit），以及+4.29 dB的anti-squeeze。从这些测量结果，我们推断出芯内squeeze水平为-7.52 dB $\pm$ 0.22 dB (95%置信区间: [-7.96,-7.10] dB)，芯内anti-squeeze水平为+9.62 dB $\pm$ 0.25 dB。我们展示了在共振性下实现的单模squeeze，squeeze光谱超过10.3 THz。本工作报道了集成$\chi^{(2)}$腔平台中最高的squeeze比率，以及首个准相位匹配、全共振$\chi^{(2)}$腔squeeze器，确立了一条可扩展的道路，致力于开发用于量子增强感知和计量的全集成高效squeeze光源。