論文の概要: Sub-nK thermometry of an interacting $d$-dimensional homogeneous Bose gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01754v2
• Date: Mon, 27 Jun 2022 09:08:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 00:26:49.186036
• Title: Sub-nK thermometry of an interacting $d$-dimensional homogeneous Bose gas
• Title（参考訳）: 相互作用する$d$次元同質ボース気体のサブnK温度測定
• Authors: Muhammad Miskeen Khan, Mohammad Mehboudi, Hugo Tercas, Maciej Lewenstein, Miguel-Angel Garcia-March
• Abstract要約: 本研究では, ボース・アインシュタイン凝縮体の非破壊熱測度を異なる空間次元で測定するための実験的に実現可能な方法を提案する。 提案プロトコルは, ナノケルビン領域の温度測定に基づく基本的な誤差が, 寸法に依存することを示唆している。 一般に, 位置測定が本当に最適である1Dを除いて, 実験的に実現可能な測定は最適とは程遠いことを示す。
• 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: We propose experimentally feasible means for non-destructive thermometry of homogeneous Bose Einstein condensates in different spatial dimensions ($d\in\{1,2,3\}$). Our impurity based protocol suggests that the fundamental error bound on thermometry at the sub nano Kelvin domain depends highly on the dimension, in that the higher the dimension the better the precision. Furthermore, sub-optimal thermometry of the condensates by using measurements that are experimentally feasible is explored. We specifically focus on measuring position and momentum of the impurity that belong to the family of Gaussian measurements. We show that, generally, experimentally feasible measurements are far from optimal, except in 1D, where position measurements are indeed optimal. This makes realistic experiments perform very well at few nano Kelvin temperatures for all dimensions, and at sub nano Kelvin temperatures in the one dimensional scenario. These results take a significant step towards experimental realisation of probe-based quantum thermometry of Bose Einstein condensates, as it deals with them in one, two and three dimensions and uses feasible measurements applicable in current experimental setups.
• Abstract（参考訳）: 異なる空間次元(d\in\{1,2,3\}$)における均質なボースアインシュタイン凝縮の非破壊的温度測定法を実験的に提案する。 不純物ベースのプロトコルは、サブナノケルビンドメインにおける温度測定の基本的な誤差が次元に大きく依存しており、次元が高ければ高いほど精度が向上することを示唆している。 さらに, 実験的に実現可能な測定による凝縮物の準最適温度測定について検討した。 特にガウス測定の族に属する不純物の位置と運動量を測定することに注力する。 一般に, 位置測定が本当に最適である1Dを除いて, 実験的に実現可能な測定は最適とは程遠いことを示す。 これにより、現実的な実験はあらゆる次元のナノケルビン温度とサブナノケルビン温度で1次元のシナリオにおいて非常によく機能する。 これらの結果は、ボース・アインシュタイン凝縮体のプローブベースの量子温度測定の実験的実現に向けて大きな一歩を踏み出し、それらを1次元、2次元、および3次元で扱い、現在の実験で適用可能な測定結果を用いている。

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