NON 상태

NUN 상태는 양자 기계식 다체 얽힘 상태입니다.

$\displaystyle \psi _{\text{NON}}\rangle = specfrac { N\rangle _{a} 0\rangle _{b}+e^{iN\theta } {0}\rangle _{a} {N}\rangle _{b}}{\sqrt {2}},}$

이는 모드 a의 N개 입자의 중첩을 나타내며 모드 b의 0개 입자의 중첩을 나타내며, 그 반대도 마찬가지입니다.일반적으로 입자는 광자이지만 원칙적으로 어떤 보손장에서도 NON 상태를 지원할 수 있습니다.

적용들

NUN 상태는 광학 간섭계에 사용될 때 정밀 위상 측정을 수행하는 능력에 대한 양자 도량형 및 양자 감지에서 중요한 개념입니다.예를 들어, 관측 가능한 것을 고려합니다.

$({displaystyle A= N,0\rangle \nangle 0,N + 0,N\rangle \nangle N,0 .,}$

$NON{\displaystyle }$ 상태의 시스템에 대한 A$({displaystyle$$\theta})$의 기대치는$$【{$displaystyle$ \theta})가$$ ${\displaystyle 0}$에서${\displaystyle }$【【 /】 /$$N({$displaystyle \pi / N$로 변경되었을 때 +1과 -1 사이에서 전환됩니다.또, 위상 측정의 에러가 발생합니다.

$({displaystyle\Delta\theta={d\deltaA}})=displayfrac{1}{N}}.}$

이것은 이른바 하이젠베르크 한계이며, 표준 양자 한계보다 2차적인 개선을 제공합니다.NON 상태는 슈뢰딩거 고양이 상태 및 GHZ 상태와 밀접하게 관련되어 있으며 매우 취약합니다.

실험적인 실현을 향해서

광학적 NON 상태를 만들기 위한 몇 가지 이론적인 제안이 있었다.콕, 리, 다울링은 ^[1]광검출을 통한 사후선택에 기초한 첫 번째 일반적인 방법을 제안했다.이 방법의 단점은 프로토콜의 성공 확률을 기하급수적으로 확장하는 것이었습니다.이후 프라이드와^[2] 화이트는 강도-대칭 멀티포트 빔 스플리터, 단일 광자 입력 및 예고 또는 조건부 측정을 사용하여 단순화된 방법을 도입했다.예를 들어, 이들의 방법은 사후 선택이나 제로 광자 검출 없이 N = 4 NON 상태를 예고하여 생성할 수 있으며, 더 복잡한 Kok 등의 회로와 동일한 3/64의 성공 확률을 가진다.Cable and Dowling은 성공 확률에서 다항식 스케일링을 가진 방법을 제안했고,^[3] 따라서 효율적이라고 할 수 있습니다.

N = 2인 2-광자 NON 상태는 두 개의 동일한 광자와 50:50 빔 스플리터로부터 결정적으로 생성될 수 있다.이를 양자광학에서는 Hong-Ou-Mandel 효과라고 합니다.3광자 및 4광자 NON 상태는 단광자 상태에서 결정적으로 생성될 수 없지만 자발적 파라미터 다운 ^[4][5]변환을 사용하여 사후 선택을 통해 확률적으로 생성되었다.I에서는 50:50 빔 스플리터 상에서 자발적인 파라메트릭 하향 변환과 고전적인 레이저 빔에 의해 생성된 비 고전적인 빛의 간섭을 포함하는 다른 접근법을 사용했다.Feek, O. Ambar, Y.Silberberg는 NON 상태의 생성을 N = ^[6][7]5까지 실험적으로 입증했다.

초분해능은 이전에 NON 상태 생산 지표로 사용되었으며, 2005년 Resch ^[8]등에서는 고전적 간섭계법으로 동일하게 제조할 수 있음을 보여주었다.그들은 위상 초감수만이 NUN 상태의 명확한 지표임을 보여주었다. 또한 관측된 가시성과 효율성에 기초하여 달성되었는지 여부를 결정하기 위한 기준을 도입했다.N = 2인 NON 상태의 위상 초감도를 입증했으며^[9], N = 4 광자까지의 NON 상태의 초감도를 실험적으로 ^[10]입증했지만 효율이 너무 낮았기 때문에 초감도가 아니었다.

이력 및 용어

NON 상태는 Barry C에 의해 처음 도입되었습니다. Sanders는 슈뢰딩거 고양이 상태의 ^[11]양자탈결성을 연구한다.그것들은 2000년에 조나단 P에 의해 독립적으로 재발견되었다. JPL의 다우링 그룹은 양자 리소그래피 ^[12]개념의 기초로서 그들을 소개했습니다.NOON 상태는 리, 콕, 다울링의 양자계량학 ^[13]논문에 Os 대신 0으로 표기된 각주로 처음 등장했다.

레퍼런스