Letter

物理:多光子絡み合い状態による超解像度位相測定

Nature 429, 6988 doi: 10.1038/nature02493

干渉現象は物理のどの分野にも現れ、しばしばさまざまな条件が要求される測定の基礎となる。そのような測定例には原子分光法におけるラムゼー干渉法、結晶学のX線回折、そして、重力波研究における光干渉法などがある。量子絡み合いを利用すれば、例えば、光干渉法や原子分光法で超高感度の測定が可能になることが既に分かっている。このアイデアは2個の光子の絡み合い状態では実証されているが、多数の粒子の場合、必要な多粒子絡み合い状態を生成するのが難しい。本研究では、もともと絡み合っていない光子から最大に絡み合った3光子状態を発生する方法を実験的に実証した。この方法は原理的に任意の光子数の状態を発生することが可能で、それに伴って測定分解能をどこまでも大きく改善できる。この状態構成法は非ユニタリー操作が必要であるが、この操作は線形光学量子計算で使われる方法に習い、線形光学と事後選択を組み合わせた方式を利用して行った。

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