• NOON態

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    NOON態

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    在量子光學中,NOON態或N00N態是一種量子力學的多體糾纏態。這表示模式a中的N個粒子與模式b中的0個粒子的疊加,反之亦然。通常,這些粒子是光子,但原則上任何玻色子場都可以支持NOON態。

    NOON態的應用

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    NOON態是量子計量學和量子傳感中的一個重要概念,因為它們在光學干涉儀中使用時能夠進行精確的相位測量。例如,考慮觀察到的這就是所謂的海森堡極限,比標準的量子極限有四倍的改進。NOON狀態與薛定諤貓狀態和GHZ狀態密切相關,而且極其脆弱。

    走向實驗性實現

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    已經有幾個理論上的建議來創造光子NOON態。PieterKok,Lee和JonathanDowling提出了xxx個基于通過光檢測進行后選的一般方法。這種方法的缺點是它對協議的成功概率有指數級的擴展。Pryde和White隨后介紹了一種簡化的方法,使用強度對稱的多端口分光器,單光子輸入,以及預示或條件測量。例如,他們的方法允許預示產生N=4的NOON狀態,而不需要后選或零光子檢測,并且與Kok等人的更復雜的電路具有相同的3/64的成功概率。Cable和Dowling提出了一種在成功概率方面具有多項式擴展的方法,因此可以稱之為高效的方法。雙光子NOON狀態,其中N=2,可以由兩個相同的光子和一個50:50的分光器確定性地創建。這被稱為量子光學中的Hong-Ou-Mandel效應。三光子和四光子的NOON狀態不能由單光子狀態確定地產生,但它們已經通過使用自發參數下轉換的后選擇以概率方式產生。I.Afek,O.Ambar和Y.Silberberg使用了一種不同的方法,涉及由自發參數下轉換產生的非經典光和50:50分光器上的經典激光束的干涉,實驗證明了N=5以下的NOON狀態的產生。

    量子糾纏

    分辨率以前被用來作為NOON態產生的指標,2005年Resch等人表明,它同樣可以通過經典干涉測量法來準備。他們表明,只有相位超敏感度才是NOON狀態的一個明確的指標;此外,他們還介紹了根據觀察到的可見度和效率來確定是否已經實現的標準。實驗證明了N=2的NOON態的相位超靈敏性,同時也證明了N=4光子的NOON態的超分辨率,但不是超靈敏性,因為其效率太低。

    歷史和術語

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    NOON狀態是由BarryC.Sanders在研究薛定諤貓狀態的量子退相干時首次提出的。它們在2000年被JPL的JonathanP.Dowling小組獨立地重新發現,他們將其作為量子光刻技術概念的基礎。NOON狀態這個詞xxx次出現在Lee,Kok和Dowling發表的一篇關于量子計量學的論文的腳注中,它被拼成N00N,用0代替Os。

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    詞條目錄
    1. NOON態
    2. NOON態的應用
    3. 走向實驗性實現
    4. 歷史和術語

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