光子数的非破坏性检测

【摘要】 1975年 ,前苏联科学家Braginsky首次提出无破坏信息检测这一幻想 ,之后被用于设计探测引力波天线的装置中。八十年代中期 ,这一测量技术开始在量子光学领域兴起 ,其基本方案是利用二阶或三阶非线性效应实现待测信号与探针场之间的非线性光学耦合 ,从而满足了无损检测所要求的条件。与二阶或三阶非线性晶体相比 ,分束器是另一种最简单的光学耦合装置 ,当分束器的两个输入通道的其中之一为非经典光场输入时 ,它可作为一种满足无损检测要求的非线性耦合器件。 1997年德国Schiller小组用正交压缩光场作为探针 ,与待测信号通过 50 %的分束器耦合 ,实现了对量子场的正交振幅分量的无损检测。 1999年 ,山西大学光电所利用强度差压缩光填补分束器的真空通道 ,实现了对一对相干信号场强度差的无损测量。该文报道利用半导体二极管通过恒流源驱动并置于低温环境下输出的光子数压缩光场 ,填补分束器的真空通道实现的相干场的光子数起伏的无损检测 ,其QND指标分别为量子传统系数 1.0 7,条件方差 0 .79。由于利用半导体激光作光源 ,相比过去的检测系统 ,该系统既小型又稳定 ,更适合向应用方向的发展更多还原