論文の概要: Experimental quantum simulation of superradiant phase transition beyond
no-go theorem via antisqueezing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.07055v1
- Date: Sun, 14 Feb 2021 03:01:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 04:25:49.370803
- Title: Experimental quantum simulation of superradiant phase transition beyond
no-go theorem via antisqueezing
- Title（参考訳）: 解凍によるno-go定理を超えた超ラジアント相転移の実験量子シミュレーション
- Authors: Xi Chen, Ze Wu, Min Jiang, Xin-You Lv, Xinhua Peng, Jiangfeng Du
- Abstract要約: 熱平衡における超ラジカル相転移(SPT)は、量子情報科学の鍵となる資源となる。
平衡SPTは1970年代の最初の提案以来、実験では観測されていない。
我々は, 反スキーズ効果を導入することにより, ノーゴー定理を超える平衡SPTの発生を実験的に実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.91698767634016
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Superradiant phase transition (SPT) in thermal equilibrium, as a fundamental
concept bridging the statistical physics and electrodynamics, can offer the key
resources for quantum information science. Notwithstanding its fundamental and
practical significances, equilibrium SPT has never been observed in experiments
since the first proposal in the 1970s. Furthermore, the existence of
equilibrium SPT in the cavity quantum electrodynamics (QED) systems is still
subject of ongoing debates, due to the no-go theorem induced by the so-called
A2 term. Based on the platform of nuclear magnetic resonance (NMR), here we
experimentally demonstrate the occurrence of equilibrium SPT beyond no-go
theorem by introducing the antisqueezing effect. The mechanism relies on the
antisqueezing that recovers the singularity of the ground state via
exponentially enhancing the zero point fluctuation (ZPF) of system. The strong
entanglement and squeezed Schrodinger cat states of spins are achieved
experimentally in the superradiant phase, which may play an important role in
fundamental tests of quantum theory, implementing quantum metrology and
high-efficient quantum information processing. Our experiment also shows the
antisqueezing-enhanced signal-to-noise rate (SNR) of NMR spectrum, providing a
general method for implementing high-precision NMR experiments.
- Abstract（参考訳）: 超ラジアント相転移 (superradiant phase transition, spt) は、統計物理学と電気力学を橋渡しする基本的な概念であり、量子情報科学の重要な資源となる。
その基本的かつ実際的な意義にもかかわらず、1970年代の最初の提案以来、平衡sptは実験で観測されることはなかった。
さらに、空洞量子力学(QED)系における平衡SPTの存在は、いわゆるA2項によって誘導されるノーゴー定理により、現在も進行中の議論の対象となっている。
核磁気共鳴 (NMR) のプラットフォームを基礎として, 反スキーズ効果を導入することにより, ノーゴー定理を超える平衡SPTの発生を実験的に実証する。
このメカニズムは、システムのゼロ点ゆらぎ(ZPF)を指数関数的に増強することで基底状態の特異性を回復するアンティースキューズに依存する。
スピンの強い絡み合いとスクイーズド・シュレッディンガーの猫状態は、超ラジアント相において実験的に達成され、量子論の基礎実験、量子計測、高効率量子情報処理において重要な役割を果たす。
また、NMRスペクトルのアンチスケザリング増幅信号-ノイズレート(SNR)も示し、高速NMR実験の一般的な実装法を提供する。
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