論文の概要: SU(2) hyper-clocks: quantum engineering of spinor interferences for time
and frequency metrology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13571v9
- Date: Mon, 9 May 2022 03:20:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 07:46:12.450397
- Title: SU(2) hyper-clocks: quantum engineering of spinor interferences for time
and frequency metrology
- Title(参考訳): su(2)ハイパークロック:時間・周波数計測のためのスピノル干渉の量子工学
- Authors: T. Zanon-Willette, D. Wilkowski, R. Lefevre, A.V. Taichenachev, V.I.
Yudin
- Abstract要約: ラムゼーの分離された分野の方法は、原子時計の数十年にわたる気象学的性能を高めるために精巧に行われた。
このインターフェロメトリ法を一般化し、2つの単一コヒーレント励起を任意の複合レーザーパルスで置き換える。
3パルスおよび5パルスの問合せプロトコルに基づくハイパークロックについて検討し, 残留プローブ誘起光シフトに対する非線形立方およびクインティック感度を示すことを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In 1949, Ramsey's method of separated oscillating fields was elaborated
boosting over many decades metrological performances of atomic clocks and
becoming the standard technique for very high precision spectroscopic
measurements. A generalization of this interferometric method is presented
replacing the two single coherent excitations by arbitrary composite laser
pulses. The rotation of the state vector of a two-level system under the effect
of a single pulse is described using the Pauli matrices basis of the SU(2)
group. It is then generalized to multiple excitation pulses by a recursive
Euler-Rodrigues-Gibbs algorithm describing a composition of rotations with
different rotation axes. A general analytical formula for the phase-shift
associated with the clock's interferometric signal is derived. As
illustrations, hyper-clocks based on three-pulse and five-pulse interrogation
protocols are studied and shown to exhibit nonlinear cubic and quintic
sensitivities to residual probe-induced light-shifts. The presented formalism
is well suited to optimize composite phase-shifts produced by tailored quantum
algorithms in order to design a new generation of optical frequency standards
and robust engineering control of atomic interferences in AMO physics with cold
matter and anti-matter.
- Abstract(参考訳): 1949年、ラムゼーの振動場を分離する手法は、数十年にわたって原子時計の計測性能を高め、非常に高精度な分光測定の標準技術となった。
このインターフェロメトリ法を一般化し、2つの単一コヒーレント励起を任意の複合レーザーパルスで置き換える。
単一パルスの影響下での2レベル系の状態ベクトルの回転は、su(2)群に基づくポーリ行列を用いて記述する。
その後、異なる回転軸を持つ回転の合成を記述する再帰的オイラー・ロドリゲス・ギブスアルゴリズムによって多重励起パルスに一般化される。
時計の干渉信号に関連する位相シフトに関する一般的な解析式を導出する。
例示として, 3パルスおよび5パルス間問合せプロトコルに基づくハイパークロックについて検討し, 残留プローブ誘起光シフトに対する非線形立方体およびクインティック感度を示すことを示した。
提示された形式は、新しい世代の光周波数標準の設計とamo物理における原子干渉のロバストな工学的制御のために、調整量子アルゴリズムによって生成された複合位相シフトを最適化するのに適している。
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