論文の概要: Bath-Induced Correlations Enhance Thermometry Precision at Low Temperatures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.11812v3
• Date: Mon, 31 Jan 2022 12:20:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-05 02:38:48.411275
• Title: Bath-Induced Correlations Enhance Thermometry Precision at Low Temperatures
• Title（参考訳）: 低温における浴による温度測定精度の相関
• Authors: Guim Planella, Marina F.B. Cenni, Antonio Acin, and Mohammad Mehboudi
• Abstract要約: コールドボゾン浴の温度推定における入浴相関の役割について検討した。 古典的ではあるが、浴槽による相関は温度測定の精度を大幅に向上させる可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the role of bath-induced correlations in temperature estimation of cold bosonic baths. Our protocol includes multiple probes, that are not interacting, nor are they initially correlated to each other. They interact with a bosonic sample and reach a nonthermal steady state, which is measured to estimate the temperature of the sample. It is well known that in the steady state such noninteracting probes may get correlated to each other and even entangled. Nonetheless, the impact of these correlations in metrology has not been deeply investigated yet. Here, we examine their role for thermometry of cold bosonic gases and show that, although being classical, bath-induced correlations can lead to significant enhancement of precision for thermometry. The improvement is especially important at low temperatures, where attaining high precision thermometry is particularly demanding. The proposed thermometry scheme does not require any precise dynamical control of the probes and tuning the parameters and is robust to noise in initial preparation, as it is built upon the steady state generated by the natural dissipative dynamics of the system. Therefore, our results put forward new possibilities in thermometry at low temperatures, of relevance, for instance, in cold gases and Bose-Einstein condensates.
• Abstract（参考訳）: 冷ボソニック浴の温度推定における浴誘導相関の役割について検討した。 我々のプロトコルには、相互作用しない複数のプローブが含まれており、最初は相互に相関しない。 ボゾン試料と相互作用し、非熱的定常状態に達すると、試料の温度を推定するために測定される。 定常状態において、そのような非相互作用プローブは互いに相関し、さらに絡み合うことも知られている。 それでも、これらの相関がメトロロジーに与える影響は、まだ深く調査されていない。 ここでは, コールドボソニックガスの熱測定におけるそれらの役割について検討し, 古典的ではあるが, 浴槽による相関が温度測定の精度を著しく向上させることを示す。 この改良は、特に高精度温度測定が要求される低温において特に重要である。 提案手法では, プローブの正確な動的制御やパラメータのチューニングは必要とせず, システムの自然散逸ダイナミクスによって発生する定常状態に基づいて構築されるため, 初期生成時の雑音に対して頑健である。 そのため, 低温における温度測定の新たな可能性, 例えばコールドガスやボース・アインシュタイン凝縮の関連性が示唆された。

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