Введение в квантовый шум, измерения и усиление

Тема квантового шума приобрела исключительную актуальность в связи с развитием физики квантовой информации и последующим обменом идеями между сообществами физики конденсированного состояния и атомной, молекулярной и оптической физики — квантовой оптики. В этом обзоре в учебной форме излагаются основы физики квантового шума и ее связи с квантовыми измерениями и квантовым усилением. После введения спектров квантового шума и методов их детектирования описываются основы слабых непрерывных измерений. Особое внимание уделяется рассмотрению стандартного квантового предела для линейных усилителей и детекторов положения в рамках общего подхода линейного отклика. Показано, как этот подход связан со стандартным квантовым пределом Хауса—Кейва для бозонного усилителя, известным в квантовой оптике; его применение к электрическим цепям иллюстрируется на примере мезоскопических детекторов и детекторов на основе резонансных полостей.