量子光状態の高忠実度無雑音増幅器

雑音は、任意の量子状態を複製または増幅しようとするときに支払うべき代価である。しかし、位相に鈍感な線形増幅器に付随する量子雑音は、決定論的動作の要求を緩和することによって回避できる。今回我々は、これまでで最高レベルの実効利得と最終状態忠実度でコヒーレント状態を増幅できる新しいコンセプトの確率論的無雑音線形増幅器を実験的に実現したことを報告する。この高忠実度増幅方式は、一連の光子の付加と除去を利用しており、量子通信や量子計測への応用に不可欠な手段となりそうである。