一种用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大方法，包括如下步骤：步骤1、将光源1、光源2注入到第一光学参量放大器中进行分束，得到两束光；步骤2、将两束光分别注入到各自光路的无噪声线性放大器进行放大；步骤3、放大后的光路的其中一束光中的信号光经过相移器，相位发生改变；步骤4、将改变相位后的两束光注入第二光学参量放大器进行合束；步骤5、通过光电探测器探测输出量子态。该方法在利用非高斯操作进一步提升SU(1,1)干涉仪的相位灵敏度，使得干涉仪能够在有损耗得环境中也能够高性能地运作，突破标准量子极限的精密位相测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大装置及方法


[0001]本专利技术涉及量子光学及精密测量
，具体指一种用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大装置及方法。

技术介绍

[0002]量子精密测量是量子信息科学中的重要分支之一，也是目前的研究热点之一。而干涉仪作为量子精密测量领域中重要的测量工具之一，其相位变化极易收到能够影响到光程的物理量的影响，因此提高干涉仪的相位灵敏度是量子精密测量领域一个重要的研究方向。但是受限于标准量子极限，线性干涉仪极限最终只能达到标准量子极限(为干涉仪的注入光场的光子数)。而为了克服标准量子极限的限制，Yurke等人提出了一种非线性干涉仪能够达到海森堡极限(HL)，即在大的光子数时，可以使得干涉仪的极限达到
[0003]。但在实验上，目前只能够实现小光子数目的情况，位相测量的绝对精度低，限制了干涉仪在位相测量中的实际应用。
[0004]为了实现对于测量精度的提高，可以使用放大待测信号的方法，这种方法一般可以实现经典信号的信噪比的线性提高，但量子态在决定性线性放大信号的同时也会不可避免地引入噪声，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将光源1、光源2注入到第一光学参量放大器中进行分束，得到两束光；步骤2、将两束光分别注入到各自光路的无噪声线性放大器进行放大；步骤3、放大后的光路的其中一束光中的信号光经过相移器，相位发生改变；步骤4、将改变相位后的两束光注入第二光学参量放大器进行合束；步骤5、通过光电探测器探测输出量子态。2.根据权利要求1所述的用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大方法，其特征在于，所述光源1为相干态光场，所述光源2为真空态光场。3.根据权利要求1所述的用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大方法，其特征在于，所述步骤2中，还包括两束经经各自无噪声线性放大器放大后的光束通过分别第一光学反射镜和第二光学反射镜来改变两束光光路方向。4.根据权利要求1所述的用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大方法，其特征在于，所述步骤2中，通过无噪声线性放大器放大的方法为：光路在经过一个分束器PDCA后，可以在其反射端探测到一个光子，即说明光路上额外产生了一个光子，实现了产生算符在此光路中的操作；在分束器PDCA为参量的前提下，光路在经过一个参量转换元件BS后，可以在其反射端探测到一个光子，则说明光路上减少了一个光子，湮灭算符在此光路中的操作。5.根据权利要求1所述的用于提升量子干涉仪性能的无噪声放大方法，其特征在于，所述步骤5具体方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕，郭德政，程俊仁，忻俊，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：