論文の概要: Efficient detection of inhomogeneous magnetic fields from a single spin with Dicke states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.12524v3
• Date: Fri, 30 Oct 2020 04:21:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-27 18:24:12.624294
• Title: Efficient detection of inhomogeneous magnetic fields from a single spin with Dicke states
• Title（参考訳）: ディッケ状態を持つ単一スピンからの不均質磁場の効率的な検出
• Authors: Hideaki Hakoshima and Yuichiro Matsuzaki
• Abstract要約: ディック状態を持つ単一スピンの効率的な検出を提案する。 我々は、グローバルな制御を通じてディック州の準備と測定を行う方法を示す。
• 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: The efficient detection of a single spin is a significant goal of improving the sensitivity of quantum magnetic-field sensors. Recent results show that a specific type of entanglement such as Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states can be used as a resource to improve the performance of single spin detection. However, scalable generation of the GHZ states is experimentally difficult to realize. It is desirable to use a practical entangled state that can be easily generated. In this paper, we propose the efficient detection of a single spin with Dicke states. We show a way to prepare and measure Dicke states via a global control. Moreover, we investigate how dephasing due to unwanted coupling with the environment affects the performance of our proposal, and show that single spin detection with Dicke states with dephasing has a significant advantage over the classical strategy with separable states. Our results are important toward realizing entanglement enhanced single spin detection.
• Abstract（参考訳）: 単一スピンの効率的な検出は、量子磁場センサの感度を向上させる重要な目標である。 近年,Greenberger-Horne-Zeilinger状態 (GHZ) のような特定の絡み合いが,単一スピン検出の性能向上に有効であることが示されている。 しかし、GHZ状態のスケーラブルな生成は実験的に実現が困難である。 容易に生成できる実用的な絡み合い状態を使用することが望ましい。 本稿では,ディッキン状態を持つ単一スピンの効率的な検出法を提案する。 我々は,グローバル制御によるディッキン状態の準備と測定方法を示す。 さらに,環境との疎結合が提案手法の性能に与える影響について検討し,ディッケ状態による単一スピン検出が分離状態を持つ古典的戦略に対して大きな優位性を持つことを示した。 本研究は、絡み合い強化シングルスピン検出を実現するために重要である。

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