論文の概要: Rapid Quantum Squeezing by Jumping the Harmonic Oscillator Frequency

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.00253v2
• Date: Wed, 27 Oct 2021 14:31:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-12 20:05:50.130215
• Title: Rapid Quantum Squeezing by Jumping the Harmonic Oscillator Frequency
• Title（参考訳）: ハーモニック振動子周波数のジャンプによる高速量子スクイーズ
• Authors: Mingjie Xin, Wui Seng Leong, Zilong Chen, Yu Wang, and Shau-Yu Lan
• Abstract要約: 光学格子中の原子の高調波振動周波数の急激な変化により原子運動の圧縮状態を生成する。 我々の結果は量子ゲートを高速化し、ノイズの多い環境で量子センシングと量子情報処理を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.229264819097804
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum sensing and quantum information processing use quantum advantages such as squeezed states that encode a quantity of interest with higher precision and generate quantum correlations to outperform classical methods. In harmonic oscillators, the rate of generating squeezing is set by a quantum speed limit. Therefore, the degree to which a quantum advantage can be used in practice is limited by the time needed to create the state relative to the rate of unavoidable decoherence. Alternatively, a sudden change of harmonic oscillator's frequency projects a ground state into a squeezed state which can circumvent the time constraint. Here, we create squeezed states of atomic motion by sudden changes of the harmonic oscillation frequency of atoms in an optical lattice. Building on this protocol, we demonstrate rapid quantum amplification of a displacement operator that could be used for detecting motion. Our results can speed up quantum gates and enable quantum sensing and quantum information processing in noisy environments.
• Abstract（参考訳）: 量子センシングと量子情報処理は、高い精度で関心の量をエンコードし、古典的手法を上回る量子相関を生成するスクイーズ状態のような量子的な利点を利用する。 調和振動子では、スクイージングの発生速度は量子速度限界によって設定される。 したがって、量子優位性が実際に利用できる程度は、避けられないデコヒーレンス率に対して状態を生成するのに必要な時間によって制限される。 あるいは、突然の高調波発振器の周波数変化は、時間制約を回避できる圧縮状態に基底状態を投影する。 ここでは,光学格子中の原子の高調波振動周波数の急激な変化により,原子運動の圧縮状態を生成する。 このプロトコルに基づいて、運動を検出するために使用できる変位演算子の高速量子増幅を実証する。 我々の結果は量子ゲートを高速化し、ノイズの多い環境で量子センシングと量子情報処理を可能にする。

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