論文の概要: Spin Squeezing Induced Enhancement of Sensitivity of an Atomic Clock using Coherent Population Trapping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.08013v4
• Date: Fri, 1 Jul 2022 22:58:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 11:56:32.128018
• Title: Spin Squeezing Induced Enhancement of Sensitivity of an Atomic Clock using Coherent Population Trapping
• Title（参考訳）: Coherent Population Trapping を用いたスピンスクイージングによる原子時計の感度向上
• Authors: Jinyang Li, Greg\'orio R. M. da Silva, Schuyler Kain, Gour Pati, Renu Tripathi, Selim M. Shahriar
• Abstract要約: ラムゼーCPTクロックに1軸ツイストスキューズを用いて2つのプロトコルを適応する方法を示す。 ESPは(N/eの平方根の因子で位相シフトを拡大し、SCSPはN/2の因子で位相シフトを拡大する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4127436047810943
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The coherent population trapping (CPT) effect is used for making compact atomic clocks. There are two types of CPT clocks: the one in which the Raman beams are applied continuously and the one in which two CPT pulses separated by a dark period are applied (Ramsey scheme). It is obvious that the technique of spin squeezing can only be applied to the Ramsey CPT clock to enhance the sensitivity. However, it is not apparent how to adapt to the CPT clock the protocols for the microwave clock using one-axis-twist squeezing (OATS), since the Ramsey CPT clock is not trivially equivalent to the Ramsey microwave clock. In this paper, we show explicitly how to adapt two protocols using OATS, namely the Schr\"odinger cat state protocol (SCSP) and the generalization thereof, and the echo squeezing protocol (ESP), to the CPT clock. The ESP magnifies the phase shift by a factor of the square-root of (N/e), while the SCSP magnifies the phase shift by a factor of N/2 , making it able to achieve a higher sensitivity in the presence of excess noise.
• Abstract（参考訳）: コヒーレント人口トラップ(CPT)効果は、コンパクトな原子時計を作るために用いられる。 2種類のcptクロックがあり、ラマンビームが連続的に印加されるものと、暗周期で分離された2つのcptパルスが適用されるもの(ラムジー・スキーム)がある。 スピンスクイージングのテクニックは、感度を高めるためにラムゼーcptクロックにのみ適用できることは明らかである。 しかし、ラムゼイCPTクロックはラムゼイマイクロ波クロックと自明に等価ではないため、1軸ツイストスクイーズ(OATS)を用いてマイクロ波クロックのプロトコルをCPTクロックに適応する方法は明らかではない。 本稿では,OATSを用いた2つのプロトコル,すなわちSchr\"odinger cat state protocol (SCSP) とその一般化,およびエコースクイーズプロトコル (ESP) をCPTクロックに適用する方法を明確に示す。 ESPは(N/e)の平方根の因子で位相シフトを拡大し、SCSPはN/2の因子で位相シフトを拡大し、余剰ノイズの存在下で高い感度を達成する。

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