突破标准量子极限的强场量子计量

连接量子光学与强场物理的桥梁为探索量子光如何塑造极端非线性光-物质相互作用提供了途径。然而,在损伤阈值强度下对非经典光的直接表征仍是一个悬而未决的问题。该研究团队通过量子光学强场近似理论,研究了压缩光的光子数涨落对强场光电子全息的影响。研究人员发现了一种“有质动力去相位”机制:驱动场的固有量子涨落决定了电子半经典作用的稳定性。振幅压缩光能稳定作用量从而增强全息对比度,而相位压缩光会放大光子数噪声,导致条纹可见度快速坍塌。这种量子光学敏感性遵循陡峭的四次方波长标度律,使得中红外驱动场对光场的量子本质具有独特敏感性。最关键的是,该工作证明全息对比度坍塌并非信息丢失,而是计量精度的提升——通过评估经典费希尔信息,研究人员在隧穿尾部发现了一种“暗端口”机制,可实现对标准量子极限之外场正交噪声的估算。这种结构成像保真度与统计灵敏度之间的根本权衡,建立了阿秒量子层析成像框架:一种无需参照的原位重建强量子光维格纳分布的方案。该成果表明强场电离可作为非线性量子转换器,将阿秒电子动力学与量子信息科学联系起来。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-14 08:30

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