Characterization of quantum non-demolition measurements in optics

Institut d'Optique, B.P. 147, F91403 Orsay Cedex, France

Abstract

We present a review of the criteria developped to characterize the efficiency of quantum non-demolition measurement devices for travelling electromagnetic waves. These criteria describe respectively the quality of the measurement, the non-destruction of the signal, and the quantum correlations between the meter read-out and the signal output. Quantitative limits can be defined with respect to these criteria, delimiting classicad and quantum domains of operation. Moreover, some questions related to the gain on the signal channel, and to repeated QND measurements, will be also discussed.

Résumé

Nous présentons une revue des critères développés pour caractériser l'eflicacité de dispositifs de mesure quantique non-destructive (QND) d'une onde électromagnétique progressive. Ces critères décrivent respectivement la qualité de la mesure, la non-dégradation du signal, et les corrélations quantiques entre le résultat de la mesure et le signal sortant. Nous définirons des limites quantitatives entre les domaines classique et quantique de fonctionnement du dispositif. De plus, nous discuterons certaines questions relatives au gain sur la voie signal, ainsi qu'à la réalisation de mesures QND répétées.