論文の概要: Quantum sensing with nanoparticles for gravimetry; when bigger is better

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.14642v3
• Date: Tue, 22 Sep 2020 20:11:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-18 00:41:40.471275
• Title: Quantum sensing with nanoparticles for gravimetry; when bigger is better
• Title（参考訳）: 重力測定のためのナノ粒子を用いた量子センシング
• Authors: Markus Rademacher, James Millen, Ying Lia Li
• Abstract要約: 本稿では,光レビテーションナノ粒子を用いた実験とその加速センサへの応用について述べる。 浮遊ナノ粒子プラットフォームに特徴的なのは、長寿命の量子空間重ね合わせを実装して重力測定を強化する能力である。 これは、スーパーポジションや絡み合いを利用する冷原子干渉計のようなセンサーの開発における世界的なトレンドに続くものだ。
• 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: Following the first demonstration of a levitated nanosphere cooled to the quantum ground state in 2020 [1], macroscopic quantum sensors are seemingly on the horizon. The nanosphere's large mass as compared to other quantum systems enhances the susceptibility of the nanoparticle to gravitational and inertial forces. In this viewpoint we describe the features of experiments with optically levitated nanoparticles [2] and their proposed utility for acceleration sensing. Unique to the levitated nanoparticle platform is the ability to implement not only quantum noise limited transduction, predicted by quantum metrology to reach sensitivities on the order of $10^{-15}$ms$^{-2}$ [3], but also long-lived quantum spatial superpositions for enhanced gravimetry. This follows a global trend in developing sensors, such as cold-atom interferometers, that exploit superposition or entanglement. Thanks to significant commercial development of these existing quantum technologies, we discuss the feasibility of translating levitated nanoparticle research into applications.
• Abstract（参考訳）: 2020年に量子基底状態まで冷却された浮遊ナノスフィアの最初の実証に続いて、マクロ量子センサーは地平線上にあるように見える。 ナノスフィアの質量は他の量子系と比べて大きく、ナノ粒子の重力や慣性力に対する感受性を高める。 本論では,光レビテーションナノ粒子[2]を用いた実験の特徴と加速センサへの応用について述べる。 浮遊ナノ粒子プラットフォームの特徴は、量子論によって予測される量子ノイズ制限変換だけでなく、10^{-15}$ms$^{-2}$ [3]の順に感度に到達することができること、また重力測定の長寿命な量子空間重ね合わせを実装する能力である。 これは、重ね合わせや絡み合いを利用するコールドアトム干渉計などのセンサーの開発における世界的なトレンドに続くものだ。 これら既存の量子技術の商業的発展により, 浮揚ナノ粒子研究の応用可能性について検討する。

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