任意输入探针态与全息探测下 SU(1,1) 干涉仪灵敏度评估
量子物理
2026-05-22 v1
摘要
我们给出 SU(1,1) 干涉仪在全息探测下实现相位灵敏度的一般理论推导。所获一般表达式能够容纳任意输入状态，并包括内部和外部损耗。在本系统综述中，既考察了包含两个参数放大器的完整 SU(1,1) 干涉仪，也考察了仅包含一个参数放大器的截断式干涉仪。我们研究涉及单输出端口和联合全息探测的情形，并考虑参数放大器的等增益或第二个增益提升的放大器。我们的解析公式提供了关于灵敏度改进的物理洞见和理解，这些改进显示源于噪声减少和/或信号放大，取决于配置和实际实现方式。意外的是，单输出模式探测且参数放大器等增益的配置在非常高的内部损耗下表现出最高的鲁棒性。最后，我们将该框架应用于常见的 |α,0⟩ 输入两模相干探针态。该方法使我们能够比较不同策略并依据损耗水平优化干涉仪性能。特别是，确定哪种放大和探测配置在给定损耗水平下提供最佳性能。这说明了这种一般解析方法如何提供一种强大的工具，用于设计量子增强式干涉仪并通过选取探针态和全息探测实现最佳灵敏度。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.22029,
title = {Sensitivity Evaluation of SU(1,1) Interferometers with Arbitrary Input Probe State and Homodyne Detections},
author = {Sonu Jana and Dhruv Baheti and Paul Grossiord and Fabien Bretenaker and Nadia Belabas and Syamsundar De},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22029},
year = {2026}
}