論文の概要: Multiparameter quantum metrology using strongly interacting spin systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.00211v1
- Date: Thu, 1 Apr 2021 02:33:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-05 22:27:46.810890
- Title: Multiparameter quantum metrology using strongly interacting spin systems
- Title（参考訳）: 強相互作用スピン系を用いた多パラメータ量子力学
- Authors: Min Jiang, Yunlan Ji, Qing Li, Ran Liu, Dieter Suter, Xinhua Peng
- Abstract要約: 本研究では、強い相互作用を持つ核スピンを含む液体分子を用いる。
相互作用スピンがLarmorよりもはるかに大きい場合,多次元場のすべての成分に対して本質的に敏感になることを示す。
既存のアプローチとは対照的に、現在のインタラクションベースのマルチパラメータセンシングは外部参照フィールドを必要としない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.053937748353066
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Interacting quantum systems are attracting increasing interest for developing
precise metrology. In particular, the realisation that quantum-correlated
states and the dynamics of interacting systems can lead to entirely new and
unexpected phenomena have initiated an intense research effort to explore
interaction-based metrology both theoretically and experimentally. However, the
current framework of interaction-based metrology mainly focuses on
single-parameter estimations, a demonstration of multiparameter metrology using
interactions as a resource was heretofore lacking. Here we demonstrate an
interaction-based multiparameter metrology with strongly interacting nuclear
spins. We show that the interacting spins become intrinsically sensitive to all
components of a multidimensional field when their interactions are
significantly larger than their Larmor frequencies. Using liquid-state
molecules containing strongly interacting nuclear spins, we demonstrate the
proof-of-principle estimation of all three components of an unknown magnetic
field and inertial rotation. In contrast to existing approaches, the present
interaction-based multiparameter sensing does not require external reference
fields and opens a path to develop an entirely new class of multiparameter
quantum sensors.
- Abstract（参考訳）: 相互作用する量子系は、精密な計量論の発展に対する関心が高まっている。
特に、量子関連状態と相互作用系の力学が全く新しい予期せぬ現象を引き起こすことの実現は、理論上も実験上も相互作用に基づく気象学を探求するための激しい研究を開始した。
しかし, インタラクション・ベース・メトロロジーの現在の枠組みでは, 主に単パラメータ推定に焦点が当てられているが, インタラクションを資源として用いたマルチパラメータ・メトロロジーの実証では不足していた。
ここでは、強く相互作用する核スピンを持つ相互作用に基づくマルチパラメータ・メトロジーを示す。
相互作用スピンはラーモア周波数よりもはるかに大きい場合,多次元場のすべての成分に対して本質的に敏感になることを示す。
強い相互作用を持つ原子核スピンを含む液体状態分子を用いて、未知磁場と慣性回転の3成分の原理的推定を実証する。
既存のアプローチとは対照的に、現在のインタラクションベースのマルチパラメータセンシングは外部参照フィールドを必要とせず、全く新しい種類のマルチパラメータ量子センサーを開発するための道を開く。
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