量子高密度計測

量子計測では、量子もつれを利用して測定感度を高めることができる。これまで、単一オブザーバブルの測定に重点が置かれてきた。しかし、その直交オブザーバブルには追加情報が含まれている可能性があり、その情報を利用すれば、最新の量子計測で可能な範囲を超えて測定結果をさらに改善できる。今回我々は、計器の量子基底状態を下回る不確定性で2つの非可換オブザーバブルに関する情報が得られるレーザー干渉計を実証している。我々の実験は、いわゆる「量子高密度計測（quantum-dense metrology）」の原理実証である。量子高密度計測とは、測定情報の増加を指しており、量子情報科学分野の量子高密度符号化（quantum-dense coding）に似たものである。我々は、追加情報を用いて、実際の科学信号と散乱光子に起因する寄生信号を区別するよう提案している。我々の方法は、迷光誘起信号に対してサブショット雑音拒否トリガーをかけることによる、非量子雑音限界検出周波数におけるスクイーズド光増強重力波検出器の改良に、容易に適用できる。