論文の概要: Quantum Dynamics of Collective Spin States in a Thermal Gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.04243v2
• Date: Sun, 2 Aug 2020 16:09:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-16 09:07:08.134586
• Title: Quantum Dynamics of Collective Spin States in a Thermal Gas
• Title（参考訳）: 熱気体中における集合スピン状態の量子ダイナミクス
• Authors: Roy Shaham, Or Katz, Ofer Firstenberg
• Abstract要約: 常温でのアルカリ原子や希ガス原子のアンサンブルは量子光学やメトロジーに広く応用されている。 これらの系における原子拡散効果の完全な量子的記述を示す。
• 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: Ensembles of alkali or noble-gas atoms at room temperature and above are widely applied in quantum optics and metrology owing to their long-lived spins. Their collective spin states maintain nonclassical nonlocal correlations, despite the atomic thermal motion in the bulk and at the boundaries. Here we present a stochastic, fully-quantum description of the effect of atomic diffusion in these systems. We employ the Bloch-Heisenberg-Langevin formalism to account for the quantum noise originating from diffusion and from various boundary conditions corresponding to typical wall coatings, thus modeling the dynamics of nonclassical spin states with spatial inter-atomic correlations. As examples, we apply the model to calculate spin noise spectroscopy, temporal relaxation of squeezed spin states, and the coherent coupling between two spin species in a hybrid system.
• Abstract（参考訳）: 常温以上でのアルカリまたは希ガス原子のアンサンブルは、長寿命スピンのため量子光学やメトロジーに広く応用されている。 彼らの集団スピン状態は、バルクと境界における原子の熱運動にもかかわらず、非古典的非局所相関を維持する。 本稿では,これらの系における原子拡散の効果を確率的,完全に量子的に記述する。 我々はBloch-Heisenberg-Langevin形式を用いて、拡散に起因する量子ノイズと、典型的な壁コーティングに対応する様々な境界条件を考慮し、空間的原子間相関を持つ非古典スピン状態の力学をモデル化する。 例として, スピンノイズ分光法, 収縮したスピン状態の時間的緩和, ハイブリッドシステムにおける2つのスピン種間のコヒーレントカップリングのモデルを適用した。

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