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达到真空光学非线性干涉测量的量子噪声极限

光学 2026-02-12 v1 高能物理 - 实验 量子物理

摘要

量子电动力学预言真空必须表现为一种非线性光学介质:当真空受到强电磁场作用时,其光学折射率应增加。DeLLight项目旨在通过使用LASERIX设施(位于IJCLab,巴黎-萨克雷大学)提供的强超短激光脉冲来测量这一效应。其原理是通过干涉测量法,测量低强度探测脉冲在穿越由外部高强度泵浦脉冲产生的真空光学折射率梯度时的偏转。探测预期信号需要以高空间分辨率测量干涉强度轮廓的位置,该分辨率受终极量子噪声的限制。然而,由干涉仪机械振动引起的相位噪声会严重降低空间分辨率。为了抑制这种干涉相位噪声,我们开发了一种新方法,称为高频相位噪声抑制方法,该方法基于使用延迟参考信号来校正探测光束中出现的任何与噪声相关的信号。在这项工作中,我们展示了这种新方法的实验验证。结果证明了一条通往皮米级灵敏度的稳健路径,并为观测量子电动力学诱导的真空折射提供了关键一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.10896,
  title  = {Reaching the quantum noise limit for interferometric measurement of optical nonlinearity in vacuum},
  author = {Ali Aras and Adrien E. Kraych and Xavier Sarazin and Elsa Baynard and François Couchot and Moana Pittman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.10896},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 14 figures