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平衡Fock态下海森堡极限干涉测量的鲁棒性

量子物理 2009-11-13 v2

摘要

具有海森堡极限相位分辨率的干涉测量可能在下一代原子钟、引力波探测器以及量子信息科学中发挥重要作用。对于实验实现而言,相位分辨率的鲁棒性至关重要,因为任何实验实现都会受到不完美因素的影响。在本文中,我们研究了以两个数态作为输入、且受到态制备波动影响的相位重建的鲁棒性。我们发现,相位分辨率对总粒子数的波动不敏感,并且对输入端的数差噪声具有鲁棒性。相位分辨率以普适的方式取决于数差的不确定度,这具有清晰的物理诠释:由海森堡极限引起的基本噪声和由态制备不完美引起的噪声对相位总不确定度的贡献基本上是独立的。当数差不确定度小于1时,第一个噪声源占主导,相位分辨率基本受限于海森堡极限。当数差不确定度大于1时,由态制备不完美引起的噪声占主导,相位分辨率随数差不确定度线性恶化。

关键词

引用

@article{arxiv.0809.1259,
  title  = {Robustness of Heisenberg-limited interferometry with balanced Fock states},
  author = {D. Meiser and M. J. Holland},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0809.1259},
  year   = {2009}
}

备注

13 pages, 6 figures; high-resolution version can be obtained from authors