相干放大器赋能量子干涉仪:在高损耗条件下保持灵敏度与量子优势
量子干涉仪具备突破标准量子极限(SQL)的相位测量能力,其相位灵敏度和量子增强因子是核心性能指标。然而在实际应用中,不可避免的损耗会导致这两个指标严重劣化,这是推动量子干涉技术走向实际应用的首要挑战。为解决这一难题,该研究团队提出了一种基于相干放大器的新型量子干涉仪。该放大器能显著抑制高损耗环境下灵敏度和量子增强因子的衰减,即使在超过90%的损耗条件下,仍能保持优于原始SQL的相位灵敏度。 在实验验证中,研究人员注入4.2分贝的压缩真空态进行演示。相较于传统量子干涉仪(CQI)在90%损耗下量子增强因子3.7分贝的劣化值,该方案将其降低至仅1.5分贝。更重要的是,同等损耗条件下的相位灵敏度劣化被控制在4.0分贝以内,远优于CQI观测到的11.2分贝劣化值。这一突破性进展源于相干放大器对相位敏感的光子放大机制及其对量子态的保护作用。这项基于放大器的量子干涉技术突破了实际部署的关键障碍,为在有损环境中实现稳健的量子增强测量开辟了新途径。
量科快讯
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