频率梳计量学的量子光学
频率梳可在时间计量、光谱学、测距和天文学等领域实现高精度测量,目前正逐步扩展到集成化和可现场部署的平台。要充分发挥其性能,需要全面考虑宽带光场转换为有限带宽电信号时产生的量子噪声。本文基于连续模式场量子化以及梳齿分辨的量子涨落描述,提出了一个严格的光学频率梳计量学第一性原理量子力学框架。该理论描述了梳齿场的量子涨落如何转化为电学测量噪声。该团队将该框架应用于两种典型场景——光频分频(OFD)和双梳光谱学(DCS),揭示了超出半经典方法范畴的两种效应:OFD标准量子极限对梳齿光谱包络的依赖,以及阻碍DCS中直接压缩的循环平稳噪声代价。这些见解指明了通过工程化梳齿态实现量子增强的实用且资源高效的路径,为设计在标准量子极限及超越该极限下运行的新一代频率梳奠定了基础。

