Восьмиканальный интерферометр

Один светоделитель преобразует две входящие полевые моды в две выходящие моды. Мы можем, однако, сконструировать более сложную схему, объединив две гомодинных схемы с устройством сдвига фазы на 7г/2, как показано на рис. 13.4. Отметим, что в этом случае мы имеем устройство, которое преобразует четыре входящие полевые моды в четыре уходящие. Так как в данной ситуации есть восемь каналов, такой интерферометр называют восъмиканалъным гомодинным детектором или восьмиканальным интерферометром. [c.406]

Рис. 13.4. Восьмиканальный интерферометр состоит из двух простых гомодинных схем, образованных детекторными парами 0 /0 и 0 /0 . Они измеряют эазности фотоотсчётов щз = щ - пз и Пб5 = щ - щ. Два дополнительных светоделителя связывают все четыре входных порта, а одно плечо содержит

Эта матрица плотности описывает квантовое состояние четырёх выходящих полевых мод для восьмиканального интерферометра. Из-за интегрирования по фазовой переменной /3 эти четыре моды перепутаны, так как /3 появляется во всех модах. Только в том случае, когда Р-распределение Глаубера-Сударшана для входящей полевой моды является дельта-функцией, то есть когда эта мода находится в когерентном состоянии, связь между модами отсутствует и перепутывания состояний нет. [c.408]

Статистика двойного гомодинирования. Если мы теперь проводим измерения только разностей отсчётов П43 = П4 — пз и Пб5 = = щ — щ, надо вычислить след выражения (13.23), определяющего статистику фотоотсчётов для восьмиканального интерферометра, по величинам сумм П4 + пз и пе + щ чисел фотонов для фиксированных значений разностей П43 и Следовательно, вероятность обнаружить разности П43 и Пб5 фотоотсчётов имеет вид [c.409]

Эти два результата вместе с формулой (13.24) точно описывают статистику разностей фотоотсчётов П43 и для восьмиканального интерферометра в случае, когда две из четырёх входящих мод находятся, соответственно, в когерентном состоянии и в произвольном полевом состоянии, а две остальные входящие моды находятся в вакуумном состоянии. [c.410]

Одновременное измерение и проблема ЭПР. Проведённый в предыдущем разделе анализ говорит о том, что с помощью восьмиканального интерферометра проводится одновременное измерение переменных и р . Возникает, однако, вопрос, каким операторам соответствует это измерение. Теперь мы покажем, что таковыми являются двухмодовые, а не одномодовые операторы. [c.411]

В задаче 13.3 с помощью светоделительного преобразования 13.4 полевых операторов показано, что в предельном случае сильного локального осциллятора две детекторные пары (04,Оз) и (05,05) восьмиканального интерферометра измеряют двухмодовые операторы [c.412]

Таким образом, в предельном случае сильного локального осциллятора и при специальном значении реперной фазы I = О операторы П43 и Пб5, которые соответствуют разностям фотоотсчётов на четырёх детекторах восьмиканального интерферометра, представляют собой двухмодовые операторы X и Р. [c.412]

Поэтому одновременное измерение X и Р с произвольной точностью допускается квантовой механикой. Подчеркнём, что такая специальная структура двухмодовых операторов X и Р возникает именно благодаря специальному устройству восьмиканального интерферометра. [c.412]

Измерение Q-функции. Благодаря специальному расположению светоделителей и устройств для сдвига фаз восьмиканальный интерферометр, регистрируя статистику фотоотсчётов, измеряет некие величины, которые чем-то похожи на две сопряжённые некоммутиру-юш,ие переменные. Нам, однако, приходится заплатить определённую цену за такое одновременное измерение когда мы смешиваем входя-ш,ую моду с вакуумной модой, мы привносим дополнительный шум. В результате, как будет сейчас показано, мы измеряем ( -функцию входяш,его поля, а не функцию Вигнера. [c.413]

Старинный вопрос об операторе, который соответствует фазе гармонического осциллятора, мы кратко обсудили в разделе 8.5. Интересно отметить, что группа Л. Манделя (L. Mandel) использовала восьмиканальный интерферометр для определения новых операторов См и Sm связанных с косинусом и синусом разности фаз между полем локального осциллятора и квантованным полем. Важно, что эти операторы представляют собой не просто некоторые теоретические конструкции, а могут быть измерены. Сейчас мы кратко суммируем результаты этого подхода и, в частности, установим связь с интерпретацией в терминах фазового пространства, используя ( -функцию. Для этого сначала рассмотрим классическое описание действия восьмиканального интерферометра, а потом покажем, как такой анализ наводит на мысль о новых фазовых операторах. [c.415]

Таким образом, можно найти косинус и синус разности фаз, измеряя интенсивности /3, /4, /5 и /5 в четырёх выходных портах восьмиканального интерферометра и подставляя результаты измерения в написанные выше выражения. [c.417]

Двухмодовые фазовые операторы. В разделе 13.3.3 было показано, что в предельном случае сильного локального осциллятора восьмиканальный интерферометр измеряет двухмодовые операторы X и Р. Эти операторы коммутируют. Поэтому можно определить тоигонометоические опеоатооы [c.420]

В разделе 13.3 мы получили статистику фотоотсчётов в восьмиканальном интерферометре, используя светоделительное преобразование полевых состояний. Аналогичным образом можно получить этот результат с помощью формул светоделительного преобразования (13.4) полевых операторов. [c.421]

Восьмиканальный интерферометр и единичные фотоны [c.423]

В разделе 13.3 мы исследовали восьмиканальный интерферометр и получили выражение для скорости разностных отсчётов К(п4з,Пб5). Мы показали также, что в предельном случае сильного локального осциллятора ( а >> 1) может быть измерена ( -функция состояния с матрицей плотности р. В данной задаче [c.423]

Восьмиканальный интерферометр, измерение Q-функции измерение 413, 414 [c.749]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...