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World File Search System散粒噪声
双能级系统作为绝对功率的量子传感器
已经提出了几种解决这个问题的方案。例如使用普朗克光谱 [ 1 ， 2 ]、已知微波元件的散粒噪声 [ 3 ] 或与参考传输线相比的被测设备的散射参数 [ 4 – 6 ]。这些方法可能需要单独冷却或多次切换的低温标准，这会增加测量时间和不确定性，因为在重新组装微波线时参数不可避免地会发生变化。在使用超导量子比特或谐振器的实验中，通常使用电路特有的一些物理效应进行校准。例如，光子数已经通过交叉克尔效应 [ 7 ] 或通过量子比特腔系统的斯塔克位移进行了精确校准 [ 8 ， 9 ]。后者已扩展到多级量子系统（qudits），以从更高级别的 AC 斯塔克位移中推断出未知信号频率和幅度 [10]。另一种方法是使用相位量子位作为采样示波器，通过测量通量偏差随时间的变化情况 [11]。其他方法适用于校正脉冲缺陷 [12,13]。最近一个有趣的提议是使用
8.2 量子误差缓解 8.2.1 零噪声外推
在详细讨论 QEM 环境中的各种算法中的两种之前，我们先介绍一下 QEM 方法的总体思路。我们将主电路定义为理想情况下会产生完美输出状态 ˆ ⇢ 0 的过程。由于存在噪声，主电路会产生噪声状态 ˆ ⇢ 。为了解释电路的工作原理，我们考虑一个可观测量 ˆ O，其期望值就是我们寻求的输出信息。为了计算这个值，我们将运行电路 N 个样本，即电路执行的次数。同样，在无噪声的情况下，N 样本的有限值意味着估计平均值的有限不准确性。这就是所谓的散粒噪声。然而，在这种情况下，ˆ O 的期望值不会因噪声而出现系统性偏移，即偏差。QEM 旨在减少这种偏差。通常，这意味着相应的方差会增加。然后，需要增加电路运行次数 N > N 样本进行补偿。与无噪声电路相比，采样开销是 QEM 方法以重复次数计算的成本。
超导转变中的光子数不确定性...
作为将基本单光子测量扩展到宏观领域的努力的一部分，我们探索了如何最好地将光子数不确定性分配给超导过渡边缘传感器的输出波形，以及这些分配如何在扩展的动态范围内变化。使用了三种方法。在最低光子数（最多 20 个光子）下，使用各个波形的直方图峰值宽度来确定不确定性。从 100 到 1000 个光子，使用平均波形来创建光子数尺度。探测器在此范围内的光子数不确定性由从此尺度上的各个波形获得的光子数总方差超过源引起的散粒噪声的部分给出。在中间范围（从 10 到 100 个光子），包括其他两种方法无法产生明确结果的范围，我们将波形拟合到几个相邻的平均波形以估计光子数不确定性。对于高达 100 个光子的脉冲，发现光子数的一个标准差不确定性不超过�1。
连续变量量子安全直接通信的实现
随着理论和应用技术的进步，基于经典加密的通信系统受到量子计算和分布式计算的严重威胁。为了抵御安全威胁，一种将机密信息直接加载到量子态上的通信方法——量子安全直接通信（QSDC）应运而生。本文报告了第一个连续变量QSDC（CV-QSDC）实验演示，以验证基于高斯映射的CV-QSDC协议的可行性和有效性，并提出了一种实际信道下信号分类的参数估计。在我们的实验中，我们提供了4×10 2 个块，每个块包含10 5 个数据用于直接信息传输。对于我们实验中5 km的传输距离，过剩噪声为0.0035 SNU，其中SNU表示散粒噪声单位。4.08×10 5 bit/s的实验结果有力地证明了光纤信道下CV-QSDC的可行性。提出的基于参数估计的等级判断方法为实际光纤通道中的CV-QSDC提供了一种实用、可用的消息处理方案，为等级协调奠定了基础。
iSCAT、COBRI 和暗视野显微镜在 3D 定位和质量光度测定中的精度基本界限
摘要 干涉成像是一种新兴的粒子跟踪和质量光度测定技术。质量或位置是根据纳米粒子或单个分子相干散射的弱信号估计的，并与同向传播的参考信号相干。在这项工作中，我们进行了统计分析，并从散粒噪声受限图像中推导出感兴趣参数测量精度的下限。这是通过使用干涉成像技术的精确矢量模型，计算定位和质量估计的经典克拉美-罗界限 (CRB) 来实现的。然后，我们基于量子克拉美-罗形式推导出适用于任何成像系统的基本界限。这种方法可以对干涉散射显微镜 (iSCAT)、相干明场显微镜和暗场显微镜等常见技术进行严格和定量的比较。具体来说，我们证明了 iSCAT 中的光收集几何极大地提高了轴向位置灵敏度，并且用于质量估计的 Quantum CRB 产生的最小相对估计误差为 σ m / m = 1 / ( 2 √
量子虚时间演化算法
量子场是物理世界的基本组成部分，它描述所有能量尺度上的物质量子多体系统以及电磁辐射和引力辐射。量子场工程实现了前所未有的测量灵敏度，典型案例是利用压缩光将激光干涉引力波天文台 (LIGO) 的本底噪声降低到散粒噪声极限以下 [1]。在连续变量 (CV) 量子场（又称量子模（代替离散变量 (DV) 量子位））中对量子信息进行编码，已经实现了数百万个量子模上的多体纠缠。这种规模在任何量子位架构中都是无与伦比的，它为量子计算、量子通信和量子传感定义了新的视野和范式。基于量子模式的纳米光子集成设备有可能超越基于量子比特的噪声中型量子 (NISQ) [ 2 ] 计算设备的性能，从而定义未来的量子技术。量子模式的自然实现是使用量子光，这也适用于传感 [ 3 – 6 ] 和通信。
量子比特和腔之间的色散非互易性
量子比特和腔之间的色散相互作用在电路和腔量子电动力学中无处不在。它描述了一个量子模式响应另一个量子模式的激发而发生的频率偏移，并且在封闭系统中必然是双向的，即互易的。在这里，我们展示了一项关于 transmon 量子比特和超导腔之间非互易色散型相互作用的实验研究，这种相互作用源于与具有破坏时间反转对称性的耗散中间模式的共同耦合。我们通过原位调整铁氧体元件的磁场偏置来表征不同程度的非互易性下的量子比特腔动力学，包括不对称频率牵引和光子散粒噪声失相。我们引入了一个用于色散状态下非互易相互作用的通用主方程模型，为与中间系统无关的观察到的量子比特腔动力学提供了紧凑的描述。我们的结果提供了一个超越非厄米汉密尔顿量和级联系统典型范式的量子非互易现象的例子。
CIS 堆叠技术
灵敏度 - 数字成像 - 像素 - 量子效率 - 复位 - 正向偏置 - 区域板 - 通道电位 - 全帧成像器 - PPD - 采样频率 - 光子散粒噪声 - VGA - 产量 - 暗固定模式噪声 - 反向偏置二极管 - 收集效率 - 逐行扫描 - 动态范围 - 薄膜干涉 - 固定光电二极管 - 光谱灵敏度 - 饱和电压 - 双线性成像器 - 光子传输曲线 - 行间传输图像传感器 - 电荷耦合器件 - 微透镜 - 暗电流散粒噪声 - E SD - 条纹滤波器 - 数码相机 - 拼接 - 高斯分布 - 硅 - 热噪声 - 传感器结构 - 亮度 - 浮动扩散放大器 - 转换因子 - 闪烁 - MOS 电容 - 辐射单位 - 移位寄存器 - 带隙 - 黄色 - 补色 - 光电门 - 列放大器 - 纹波时钟 - 反转层 - CMOS 成像器 - 对数响应 - 普朗克常数 - 电荷泵 - 阈值电压 - 埋通道 CCD - 暗电流 - 噪声等效曝光 - MSB - 转换因子 -缺陷像素校正 - 边缘场 - 分辨率 - 双相传输 - 正透镜 - 角响应 - PRNU - 波长 - 帧传输成像器 - 电荷注入装置 - 测试 - 通道定义 - 摄像机 - 光晕 - 隔行扫描 - 彩色滤光片 - 自动白平衡 - 虚拟相位 - 拖尾 - 单斜率 ADC - 表面电位 - 耗尽层 - 垂直防光晕 - 多相钉扎 - 电子快门 - PAL - 埃普西隆 - 相关双采样 - 蓝色 - CIF - 洋红色 - 填充因子 - 延迟线 - 线性响应 - 规格 - 结深 - 复位噪声 - 线性图像传感器 - 光学低通滤波器 - 二氧化硅 - 光电二极管 - 勒克斯 - 闪光 ADC - 定时抖动 - 拥有成本 - 封装 - 光刻 - 有源像素传感器 - DSP - 积分时间 - 三相传输 - 光子通量 - 晶圆级封装 - 电荷泵 - 滤光轮 - 有效线时间 - 吸收深度 - 玻尔兹曼常数 - 弱反转 - LSB - 水平消隐 - 光栅滤波器 - 帧抓取器 - 原色 - 拜耳模式- 缩放 - 功耗 - 单色仪 - 模拟数字转换 - 光固定模式噪声 - 无源像素传感器 - 彩色棱镜 - SGA - 氮化硅 - 温度依赖性 - 负透镜 - sigma delta ADC - 混叠 - 插值 - 传输效率 - F 数 - 红色 - 动态像素管理 - 栅极氧化物 - 热漂移 - 热噪声 - 扩散 MTF - 有源像素传感器 - 泄漏器 - 1/f 噪声 - 青色 - 信噪比 - 孔径比 - 奈奎斯特频率 - 非隔行扫描 - 像素内存储器 - 四相传输 - 技术 - kTC 噪声 - 辐射损伤 - 离子注入 - MOS 晶体管 - 内透镜 - 光度单位 - 表面通道 CCD - 延时和集成成像器 - 宽高比 - 绿色 - NTSC - 单芯片相机 -可见光谱 - 调制传递函数 - 同步快门 - 马赛克滤光片 - 背面照明 - 色彩串扰 - 量化噪声 - 逐次逼近 ADC - 压缩 - 漏极 - 多晶硅 - 堆叠 - 光子转换 - 飞行时间 - 吸收系数 - DIL - 收集体积 - 孔 - 四线性成像器 - 单相传输 - 填充和溢出 - 收集效率 - 垂直消隐 - 源极跟随器 - 雪崩倍增 - 辐射 - 横向防晕 - 晶圆上测试 - 自感场 - 自动曝光 - 泊松分布 - 电荷复位 - 伽马
HgCdTe APD 探测器的高速、低光子数和大动态范围光电检测开发
HgCdTe 雪崩光电二极管 (APD) 由 CEA/Leti 开发，用于实现需要检测每个空间和/或时间箱中少量光子所含信息的应用，例如 LiDAR 和自由空间光通信。此类探测器的要求与应用密切相关，这就是为什么 HgCdTe APD 技术和用于提取检测到的光电流的近距离电子设备都需要针对每种应用进行优化的原因。本通讯报告了在 H2020 项目 HOLDON 范围内制造的高动态范围 LiDAR 应用探测器和与 Mynaric Lasercom AG 合作制造的高数据速率 FSO 的开发结果。对于 FSO 应用，我们已测量了直径为 10 µm 的 APD 在单位增益下的 10 GHz 带宽。在更高的 APD 增益和直径下，BW 目前分别受载流子传输和小面积和大面积 APD 中的电阻电容积限制。对于 LiDAR，我们开发了由并联二极管阵列组成的 APD，其直径高达 200 µm，雪崩增益大，M>100，将与专用 CMOS 放大器混合使用。该电路旨在实现光子散粒噪声限制的线性检测，信号动态范围为 6 个数量级，观察时间范围从 ns 到 µs。在单位 APD 增益下进行的首次表征表明，HOLDON 探测器将满足灵敏度和线性动态范围方面的大多数所需性能参数。
利用相机进行量子限制压缩光检测
引言：压缩光是一种光学状态，其中一阶正交的涨落被抑制在散粒噪声极限 (SNL) 以下 [1–9]。随着越来越多的光学技术跨越量子领域，压缩光已成为量子光学和量子信息领域的重要资源。压缩态已成功应用于连续变量量子通信协议 [10–12] 和提高光学传感器 [13]（包括引力波探测器 [14]）的性能。基于各种非线性材料，已经开发出许多产生压缩光的方法 [3, 9]。常见的是利用非线性晶体中的参量下转换 [1, 2, 15]，尽管基于偏振自旋效应 [16–20] 和四波混频 [21–25] 的原子源也在研究中。压缩光的检测通常采用以下三种方式之一：直接强度检测或光子计数（仅适用于强度压缩光）、使用相移腔[3]，以及迄今为止这三种方式中最常见的通过用经典本振拍打压缩光场的同差或异差检测。在本信中，我们介绍了一种技术，该技术使我们能够使用 CCD 相机表征位移压缩真空态中的压缩参数，而无需使用相关检测。我们证明压缩量可以从每像素光子统计的一阶和二阶矩推导出来，其精度与同差检测相似。同时，所提出的方法可能特别有利于压缩增强光学成像[26，27]。方法：—我们将强泵浦与压缩真空光混合| ξ ⟩ 在不平衡光束分光器处，反射率 θ << 1，用于泵浦场。泵浦是一个相干