用于相干态偶极矩估计的最优波形

该研究团队在由双能级原子与连续模式耦合构成的系统中探究了量子传感在光谱学中的应用。研究人员着重优化相干态的脉冲波形,以最大化发射光的量子费希尔信息(QFI),从而实现对原子偶极矩(其正比于自发辐射率)的精确估计。为此,该工作推导出一组耦合微分方程(其中包含标准光学布洛赫方程作为子集),其解可直接给出发射光的QFI而无需求助有限差分法。此外,团队分析了影响优化的关键因素,给出了长脉冲宽度与短脉冲宽度极限下的解析解,并探究了脉冲平均光子数的作用。最后研究表明:在闭合(周期性)边界条件下,频率等于自发辐射率一半且相位由失谐决定的谐波(平面波),在长脉冲宽度极限下具有最优特性。

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