1양자 광학 기술 센터, 신기술 센터, 바르샤바 대학교, Banacha 2c, 02-097 Warszawa, Poland
2바르샤바 대학교 물리 학부, Pasteura 5, 02-093 Warszawa, Poland
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추상
Optomechanical 시스템은 특히 거시적 수준에서 양자 행동을 관찰하기 위한 가장 유망한 플랫폼 중 하나가 되어가고 있습니다. 또한 최첨단 제조 방법 덕분에 구성 요소의 기계적 자유도와 광학적 자유도 사이의 비선형 상호 작용 체제에 들어갈 수 있습니다. 이 작업에서 우리는 이 새로운 기회가 어떻게 차세대 광기계 센서를 구축하는 데 도움이 될 수 있는지 보여줍니다. 캐비티에서 누출되는 광자의 시간 분해 계산을 기반으로 하는 감지 체계를 사용하여 표준 광기계적 설정을 고려합니다. 시뮬레이션을 수행하고 베이지안 추론에 의존함으로써 감지된 광자의 비고전적 상관관계가 실시간으로 센서 성능을 결정적으로 향상시킬 수 있음을 입증합니다. 우리는 우리의 방법이 비선형 광물질 상호 작용 및 광자 탐지를 이용하는 다른 플랫폼에도 적용되는 동안 우리의 작업이 그러한 장치의 설계에서 새로운 방향을 자극할 수 있다고 믿습니다.
주요 이미지: 연속 광자 계수를 사용한 감지 기반 사후 분포.
인기 요약
한편, 양자 감지 작업을 위한 시스템의 지속적인 모니터링과 관련된 기술은 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다. 여기에서 시스템을 특정 상태로 준비하고 최적의 단일 샷 측정을 수행하는 대신 시간이 지남에 따라 시스템을 발전시키고 배출 통계를 모니터링합니다. 그렇게 함으로써 단일 양자 궤적에서도 알려지지 않은 시스템 매개변수를 잘 추정할 수 있습니다.
여기에서는 비선형 광기계 시스템의 광자 통계를 사용하여 이 두 가지 관찰을 결합하여 광기계 결합 강도와 같은 알려지지 않은 매개변수를 추정합니다. 우리는 비선형 광기계 시스템의 비고전적 통계가 상대적으로 적은 수의 광자 방출로도 단 하나의 양자 궤적에서 우수한 결과를 생성하는 방법을 봅니다. 베이지안 추론 기술을 활용하여 사후 분포를 얻을 수 있으며 최적의 단일 샷 측정의 감지 성능과 비교할 수 있습니다. 우리는 충분한 시간이 지난 후 지속적으로 모니터링되는 시스템이 싱글 샷 측정으로 측정된 시스템보다 성능이 우수하고 광기계 장치에 대한 잠재적인 새로운 감지 방식을 설계하는 데 유용한 통찰력을 제공할 수 있음을 입증합니다.
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