論文の概要: Quantum Frequency Interferometry: with applications ranging from
gravitational wave detection to dark matter searches
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.02618v1
- Date: Wed, 3 Mar 2021 19:00:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-09 07:52:55.017155
- Title: Quantum Frequency Interferometry: with applications ranging from
gravitational wave detection to dark matter searches
- Title（参考訳）: 量子周波数干渉法:重力波検出からダークマター探索まで
- Authors: Richard Howl and Ivette Fuentes
- Abstract要約: 周波数が鋭く、位置が非局在化された状態を用いる量子干渉計方式を導入する。
これにより、干渉計装置の大幅な小型化が可能となる。
その他の応用としては、磁気学、重力学、グラディオメトリー、ダークマター/エネルギー探索などがある。
- 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: We introduce a quantum interferometric scheme that uses states that are sharp
in frequency and delocalized in position. The states are frequency modes of a
quantum field that is trapped at all times in a finite volume potential, such
as a small box potential. This allows for significant miniaturization of
interferometric devices. Since the modes are in contact at all times, it is
possible to estimate physical parameters of global multi-mode channels. As an
example, we introduce a three-mode scheme and calculate precision bounds in the
estimation of parameters of two-mode Gaussian channels. This scheme can be
implemented in several systems, including superconducting circuits, cavity-QED
and cold atoms. We consider a concrete implementation using the ground state
and two phononic modes of a trapped Bose-Einstein condensate. We apply this to
show that frequency interferometry can improve the sensitivity of phononic
gravitational waves detectors by several orders of magnitude, even in the case
that squeezing is much smaller than assumed previously and that the system
suffers from short phononic lifetimes. Other applications range from
magnetometry, gravimetry and gradiometry to dark matter/energy searches.
- Abstract（参考訳）: 周波数が鋭く、位置が非局在化された状態を用いる量子干渉計方式を導入する。
状態は、小さな箱ポテンシャルのような有限体積ポテンシャルにおいて常に閉じ込められる量子場の周波数モードである。
これにより、干渉計装置の大幅な小型化が可能となる。
モードは常に接触しているため、グローバルマルチモードチャネルの物理パラメータを推定することができる。
一例として,2モードガウスチャネルのパラメータ推定における3モードスキームを導入し,精度境界を計算する。
この方式は超伝導回路、キャビティQED、低温原子を含むいくつかのシステムで実装できる。
ボース=アインシュタイン凝縮体の基底状態と2つの音素モードを用いた具体的な実装を考える。
本研究では, 周波数干渉計により, 従来想定されていたよりもスキーズがはるかに小さく, 短寿命に悩まされている場合でも, 数桁の音速重力波検出器の感度を向上できることを示す。
他の応用としては、磁気学、重力学、gradiometry、ダークマター/エネルギー探索などがある。
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