Data from: Squeezed dual-comb spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Laser spectroscopy and interferometry provide an unparalleled view into the fundamental nature of matter and the Universe through ultra-precise measurements of atomic transition frequencies and gravitational waves. Optical frequency combs have expanded metrology capabilities by phase-coherently bridging radio frequency and optical domains to enable traceable high-resolution spectroscopy across bandwidths greater than hundreds of terahertz. However, quantum mechanics limits the measurement precision achievable with laser frequency combs and traditional laser sources, ultimately impacting fundamental interferometry and spectroscopy. Squeezing the distribution of quantum noise to enhance measurement precision of either the amplitude or phase quadrature of an optical field leads to significant measurement improvements with continuous wave lasers. But experiments demonstrating true metrological advantage of broad bandwidth squeezing with optical frequency combs are much less developed. In this work, we generate bright amplitude-squeezed frequency comb light and apply it to molecular spectroscopy using interferometry that leverages the high-speed and broad spectral coverage of the dual-comb technique. Using the Kerr effect in nonlinear optical fiber, the amplitude quadrature of a frequency comb centered at 1560 nm is squeezed by >3 dB over a 2.5 THz of bandwidth that includes 2500 comb teeth spaced by 1 GHz. Interferometry with a second coherent state frequency comb yields mode-resolved spectroscopy of hydrogen sulfide gas with a signal-to-noise ratio nearly 3 dB beyond the shot noise limit, taking full metrological advantage of the amplitude squeezing when the electrical noise floor is considered. The quantum noise reduction leads to a two-fold quantum speedup in the determination of gas concentration, with impact for fast, broadband, and high signal-to-noise ratio measurements of multiple species in dynamic chemical and biological environments. Overall, this work solidifies the general understanding of quantum noise reduction in Fourier transform spectroscopy and motivates further exploration with squeezed states in the broad application space of frequency comb metrology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,004 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,305 | 0,186 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».