論文の概要: Reservoir-engineered spin squeezing: macroscopic even-odd effects and
hybrid-systems implementations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10363v2
- Date: Sun, 6 Feb 2022 23:16:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 00:30:45.177971
- Title: Reservoir-engineered spin squeezing: macroscopic even-odd effects and
hybrid-systems implementations
- Title（参考訳）: 貯留層工学によるスピンスクイージング : マクロイムオッド効果とハイブリッドシステムの実装
- Authors: Peter Groszkowski, Martin Koppenh\"ofer, Hoi-Kwan Lau, A. A. Clerk
- Abstract要約: スピンスクイーズ状態の生成と安定化に対する散逸的なアプローチをN$2レベルのシステムで再検討する。
このようなプロトコルの驚くべき2つの特徴について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We revisit the dissipative approach to producing and stabilizing
spin-squeezed states of an ensemble of $N$ two-level systems, providing a
detailed analysis of two surprising yet generic features of such protocols. The
first is a macroscopic sensitivity of the steady state to whether $N$ is even
or odd. We discuss how this effect can be avoided (if the goal is
parity-insensitive squeezing), or could be exploited as a new kind of sensing
modality to detect the addition or removal of a single spin. The second effect
is an anomalous emergent long timescale and a "prethermalized" regime that
occurs for even weak single-spin dephasing. This effect allows one to have
strong spin squeezing over a long transient time even though the level of spin
squeezing in the steady state is very small. We also discuss a general
hybrid-systems approach for implementing dissipative spin squeezing that does
not require squeezed input light or complex multi-level atoms, but instead
makes use of bosonic reservoir-engineering ideas. Our protocol is compatible
with a variety of platforms, including trapped ions, NV defect spins coupled to
diamond optomechanical crystals, and spin ensembles coupled to superconducting
microwave circuits.
- Abstract（参考訳）: スピンスクイーズ状態の生成と安定化のための散逸的アプローチをN$2レベルのシステムで再検討し、このようなプロトコルの驚くべき2つの特徴を詳細に分析する。
1つ目は、N$が偶数か奇数かに対する定常状態のマクロ的な感度である。
この効果をいかに避けるか(目標がパリティ非感受性のスクイージングである場合)、あるいは新しいタイプのセンシングモダリティとして活用し、1つのスピンの追加や除去を検出することができるかについて議論する。
2つ目の効果は異常発生の長い時間スケールであり、弱いシングルスピンの強調に対して起こる「前熱的な」レジームである。
この効果により、安定状態のスピンスクイーズレベルが非常に小さいにもかかわらず、長い過渡時間で強いスピンスクイーズを行うことができる。
また、圧縮された入力光や複雑なマルチレベル原子を必要としない散逸性スピンスクイーズを実装するための一般的なハイブリッドシステムについても論じる。
我々のプロトコルは、閉じ込められたイオン、ダイヤモンドの光学結晶に結合したNV欠陥スピン、超伝導マイクロ波回路に結合したスピンアンサンブルなど、様々なプラットフォームと互換性がある。
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