論文の概要: Atom-light entanglement for precise field sensing in the optical domain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.03043v1
• Date: Tue, 6 Oct 2020 21:27:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 20:04:40.224547
• Title: Atom-light entanglement for precise field sensing in the optical domain
• Title（参考訳）: 光領域における精密フィールドセンシングのための原子光の絡み合い
• Authors: Diego Barberena, Robert J. Lewis-Swan, Ana Maria Rey, James K. Thompson
• Abstract要約: 本稿では,光領域における精密電場センシングのための共振器QEDシステムにおける原子-光相互作用の強度と集合性を利用したプロトコルについて報告する。 長寿命アルカリ-アース原子を用いたQED実験において, 標準量子限界よりも10ドルから20ドル程度の高利得が得られることを示す。
• 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: Macroscopic arrays of cold atoms trapped in optical cavities can reach the strong atom-light collective coupling regime thanks to the simultaneous interactions of the cavity mode with the atomic ensemble. In a recent work we reported a protocol that takes advantage of the strong and collective atom-light interactions in cavity QED systems for precise electric field sensing in the optical domain. We showed that it can provide between $10$-$20$~dB of metrological gain over the standard quantum limit in current cavity QED experiments operating with long-lived alkaline-earth atoms. Here, we give a more in depth discussion of the protocol using both exact analytical calculations and numerical simulations, and describe the precise conditions under which the predicted enhancement holds after thoroughly accounting for both photon loss and spontaneous emission, natural decoherence mechanisms in current experiments. The analysis presented here not only serves to benchmark the protocol and its utility in cavity QED arrays but also sets the conditions required for its applicability in other experimental platforms such as arrays of trapped ions.
• Abstract（参考訳）: 光キャビティに閉じ込められた冷却原子のマクロアレーは、キャビティモードと原子アンサンブルの同時相互作用により、強い原子-光集団結合状態に達することができる。 最近の研究で我々は、光領域における精密電場センシングのためのキャビティQEDシステムにおける強い原子-光相互作用と集合的な原子-光相互作用を利用するプロトコルを報告した。 長寿命アルカリ-アース原子を用いたQED実験において, 標準量子限界よりも10ドル～20ドル～20ドル程度のメロジカルゲインが得られることを示した。 本稿では, 正確な解析計算と数値シミュレーションの両方を用いてプロトコルについてより深く議論し, 現在の実験における光子損失と自然放出, 自然デコヒーレンス機構を徹底的に考慮した上で, 予測された拡張が持つ正確な条件について述べる。 ここで示した分析は、プロトコルのベンチマークとキャビティqedアレイの実用性に役立つだけでなく、閉じ込められたイオンの配列など、他の実験プラットフォームでの適用性に必要な条件も設定する。

関連論文リスト

• Spin Squeezing with Magnetic Dipoles [37.93140485169168]
  絡み合いは、ショットノイズ限界を超える量子センサーの測定精度を向上させることができる。 我々は、ほとんどの中性原子に固有の磁気双極子-双極子相互作用を利用してスピンスクイーズ状態を実現する。 エルビウム量子ガス顕微鏡における有限範囲スピン交換相互作用を用いて, メロジカルに有用なスクイージングの7.1dBを実現した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-11T18:42:13Z)
• Cavity Quantum Electrodynamics with Atom Arrays in Free Space [0.3277163122167433]
  キャビティ量子電磁力学(キャビティQED)は、単一光子レベルでの光-物質相互作用の制御を可能にする。 自由空間に閉じ込められた原子に基づく空洞QEDアーキテクチャを提案する。 本稿では,従来の空洞QEDパラメータを用いて,原子の2次元配列を記述できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-23T18:01:27Z)
• Quantum State Transfer in a Magnetic Atoms Chain Using a Scanning Tunneling Microscope [44.99833362998488]
  量子スピンチェーンの電気的制御は、量子情報処理に関連する技術での可能性から、ここ数年で際立った目標となった。 走査トンネル顕微鏡(STM)による電場を利用したS=1/2$チタン原子鎖における制御量子状態伝達の実現可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-13T14:45:46Z)
• Laser-painted cavity-mediated interactions in a quantum gas [0.0]
  超低温の原子ガスに基づく実験プラットフォームは、複雑なシステムの量子シミュレーションを大幅に進歩させた。 本稿では,レーザー塗装された空洞媒介相互作用を用いた実験手法を提案する。 提案手法は,キャビティ量子力学の汎用性とレーザ操作の精度を組み合わせたものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-13T06:13:16Z)
• Simulating polaritonic ground states on noisy quantum devices [0.0]
  小型でノイズの多い量子デバイス上で電子-光子結合系をシミュレーションするための一般的なフレームワークを提案する。 化学的精度を達成するために, 量子ビット還元法における様々な対称性を利用する。 化学反応性に基本的に関係している基底状態エネルギーと光子数という2つの特性を測る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-03T14:45:54Z)
• Photon-mediated Stroboscopic Quantum Simulation of a $\mathbb{Z}_{2}$ Lattice Gauge Theory [58.720142291102135]
  格子ゲージ理論(LGT)の量子シミュレーションは、非摂動粒子と凝縮物質物理学に取り組むことを目的としている。 現在の課題の1つは、量子シミュレーション装置に自然に含まれない4体(プラケット)相互作用が現れる1+1次元を超えることである。 原子物理学の最先端技術を用いて基底状態の調製とウィルソンループの測定方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T18:10:08Z)
• Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
  固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。 1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。 ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z)
• Trapping Ions and Atoms Optically [0.0]
  環境から中性粒子と荷電粒子を分離することは、精密実験において不可欠である。 何十年もの間、イオンを高周波(rf)場、中性粒子を光学場でトラップすることでこれを達成してきた。 近年,光との相互作用によるイオンのトラップ効果が実証されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-03T20:18:44Z)
• Parametrized protocol achieving the Heisenberg limit in the optical domain via dispersive atom-light interactions [0.7114071041639005]
  光電界の小さな変位を検出するために提案された時間反転プロトコルについて検討する。 スキームのホロノミックユニタリパラメトリゼーションプロセスを示し、最終的な感度を追求するために適切な初期状態を選択する必要がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-28T09:26:10Z)
• A multiconfigurational study of the negatively charged nitrogen-vacancy center in diamond [55.58269472099399]
  広帯域ギャップ半導体の深い欠陥は、量子センシングと情報応用を実現するための主要な量子ビット候補として現れている。 ここでは、単一粒子処理とは異なり、伝統的に原子/分子に予約されていた多重構成量子化学法は、これらの欠陥中心の電子状態の多体特性を正確に記述する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-24T01:49:54Z)
• Quantum decoherence by Coulomb interaction [58.720142291102135]
  本研究では, 半導体および金属表面に近いバイプリズム電子干渉計において, 重ね合わせ状態におけるクーロン誘起自由電子の脱コヒーレンスを実験的に検討する。 結果は、新しい量子機器の設計において、特定のデコヒーレンスチャネルの決定と最小化を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-17T04:11:44Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。