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实现全光等效负质量振荡器,用于相干量子噪声消除

量子物理 2025-11-12 v1

摘要

我们报告了实现一种全光、台面等效负质量振荡器 (ENMO) 的方案,具备在与辐射压噪声敏感的光力学传感器级联时实现量子噪声消除的能力。我们的相干量子噪声消除 (CQNC) 方案具备宽频带消除能力,具有可调谐、波长灵活和紧凑的系统特点。这通过实施一种光学等效的光力学相互作用,借助下转换和光束分离过程实现。该系统的复杂性及其多个相互作用的组成部分使得传统方法难以对其 interdependent 参数进行表征,导致开发了一种原位表征方案。获得的参数满足 CQNC 在先前研究中设定的目标。通过当前的实现,我们预计可实现 3.6 dB 的宽频带量子噪声降低,对应在降低频率最优点处的量子后向噪声降低 77%,表明 ENMO 已具备应用潜力。我们讨论了利用同一平台在量子信息和通信领域的新应用前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.08056,
  title  = {Realization of an all-optical effective negative-mass oscillator for coherent quantum noise cancellation},
  author = {Nived Johny and Jonas Junker and Bernd Schulte and Dennis Wilken and Klemens Hammerer and Michèle Heurs},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08056},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted to PRX Quantum in November 2025. Manuscript under review