利用单光子增强相干态突破标准量子极限

标准量子极限(SQL),又称散粒噪声极限,定义了光的量子涨落如何限制测量精度。在使用马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的基准实验中,当平均光子数为⟨n⟩的相干态与普通真空输入结合时,相位不确定性的SQL由著名关系式ΔφSQL=1/√⟨n⟩给出。该研究团队采用单光子增强相干态与弱相干态作为输入,报道了MZI中超越SQL的增强相位灵敏度。与其他方法形成鲜明对比的是,该工作聚焦于低光子数范围(⟨n⟩<10),并证明该方案相比SQL能提供更优的相位灵敏度。在低光子数条件下突破SQL,为新一代应用于“光子匮乏”场景的量子传感、光谱学和计量设备开辟了道路。
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提交arXiv: 2025-10-12 12:18

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