相位测量中的海森堡极限:阈值检测方法
该团队分析了利用高斯(压缩相干)量子态探测光的标准(单臂和双臂)光学干涉仪所能达到的基本灵敏度极限。研究团队考虑了两种输出光的测量方式——标准的外差测量和非线性阈值测量[ Helstrom, 《量子检测与估计理论》(1976)]。后者允许在单次测量中恢复由输出光正交幅度二阶矩所携带的相位信息,从而实现接近量子Cramér-Rao界的灵敏度。该工作表明,在所有考虑的情况下,相位测量误差Δϕ=K/N的海森堡标度均可实现,其中K∼1为数值预因子,N为平均光子数。预因子的具体值取决于干涉仪的拓扑结构、测量类型以及探测光的量子态。该值越小,提供接近该特定情况下最佳灵敏度的ϕ值范围就越窄。
