近期，我校物理与通信电子学院胡利云教授带领的课题组在量子精密测量方向的研究取得了一定的进展，相应的两篇研究成果陆续发表在国际知名权威期刊《Optics Express》，题目分别为：《Phase estimation of an SU(1,1) interferometer with a coherent superposition squeezed vacuum in a realistic case》和《Phase sensitivity of an SU(1,1) interferometer in photon-loss via photon operations》。这两项研究成果的通讯作者为胡利云教授和刘三秋教授，论文的第一作者为其硕士研究生徐铀可。
论文1：研究工作基于SU(1,1)干涉仪提出了利用相干叠加压缩真空态作为输入态的相位估计方案。在相干叠加操作中，光子扣除，光子增加和光子叠加是三种特殊的情况。研究表明，相干叠加系数s能够调节相位灵敏度，特别是在小压缩参数区域内。即使在存在光子损耗的情况下，三种非高斯操作也能实现测量精度的提高，并且光子增加操作比光子扣除和光子叠加操作更能提升SU(1,1)干涉仪的鲁棒性。在小压缩参数范围内，如果考虑到实验条件的限制，一阶非高斯操作或许是提升相位灵敏度的首选方案。该研究结果可能对量子信息的实际应用有一定的帮助。
论文2：研究工作基于三种不同的光子增加操作方案来提高SU(1,1)干涉仪的抗噪声能力。三种方案分别为：在SU(1,1)干涉仪的输入端口执行光子增加操作(方案A)，在SU(1,1)干涉仪的内部执行光子增加操作(方案B)，以及方案A和方案B的连续实施(方案C)。当考虑理想情况时，即无光子损耗下，方案B相较于其他两种方案更有利于提高SU(1,1)干涉仪的相位灵敏度。在实际情况下，存在内部光子损耗时，方案B和方案C更能提高SU(1,1)干涉仪的鲁棒性，尤其是在大损耗情况下，方案C的性能表现是三种方案中最好的。此外，三种方案均能在一定光子损耗范围内突破标准量子极限，其中方案B和方案C能在更大的光子损耗范围下突破标准量子极限。该研究结果对非高斯操作在实验上用于改善SU(1,1)干涉仪的相位灵敏度提供了一定的理论基础。
1. Y. K Xu, S. K. Chang, C. J. Liu, L. Y. Hu, and S. Q. Liu, Phase estimation of an SU(1,1) interferometer with a coherent superposition squeezed vacuum in a realistic case, Opt. Express 30, 38178 (2022) https://doi.org/10.1364/OE.472662;
2. Y. K Xu, T. Zhao, Q. Q. Kang, C. J. Liu, L. Y. Hu, and S. Q. Liu, Phase sensitivity of an SU(1,1) interferometer in photon-loss via photon operations, Opt. Express 31, 8414 (2023) https://doi.org/10.1364/OE.484574.