تقویت کننده خطی بدون نوفه مبتنی بر قیچی کوانتومی سه-فوتون با مانستگی بالا

در این مقاله، یک قیچی کوانتومی سه- فوتون، که فضای هیلبرت بی نهایت بعدی را به فضای حالت های عددی با تعداد کمتر از چهار فوتون کاهش می دهد، و دامنه حالات عددی باقیمانده را به روش احتمالی تقویت می کند، پیشنهاد شده است. بدین منظور، با فرض ایده آل بودن باریکه شکاف ها و آشکارسازهای مورد استفاده در طرح پیشنهادی، حالت خروجی این قیچی کوانتومی و احتمال موفقیت مربوط به آن به صورت تحلیلی محاسبه شده است. این تقویت کننده، برخلاف قیچی کوانتومی تک- فوتون یا دو- فوتون، برای هر برهم نهی تا بیشینه سه فوتون عمل تقویت را به صورت ایده آل انجام می دهد. نتایج بدست آمده برای حالت ورودی همدوس نشان می دهد که مانستگی بین حالت ایده آل و حالت تقویت شده بدست آمده با استفاده از این قیچی کوانتونی پیشنهادی، به بزرگی مانستگی یک تقویت کننده مبتنی بر مجموعه شش عددی قیچی کوانتومی تک- فوتون، و یا یک تقویت کننده مبتنی بر مجموعه دو عددی قیچی کوانتومی دو- فوتون است. افزون بر این، احتمال موفقیت این قیچی کوانتومی تعمیم یافته بزرگ تر از احتمال موفقیت بدست آمده از شش تقویت کننده یک- فوتون، و قابل مقایسه با احتمال موفقیت دو تقویت کننده دو- فوتون است. از این رو، با توجه به اینکه تجهیزات مورد نیاز برای یک قیچی کوانتومی سه- فوتون کمتر از تجهزات مربوط به شبکه ای از قیچی های کوانتومی تک- فوتون یا دو- فوتون است، این ساختار معرفی شده کارامدتر از تقویت کننده مبتنی بر چند قیچی کوانتومی تک- فوتون و یا دو قیچی کوانتومی دو- فوتون است.