論文の概要: Quantum entangled states of a classically radiating macroscopic spin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.05455v1
• Date: Tue, 12 Apr 2022 00:31:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 05:49:10.922482
• Title: Quantum entangled states of a classically radiating macroscopic spin
• Title（参考訳）: 古典的に放射される巨視スピンの量子絡み合い状態
• Authors: Ori Somech and Ephraim Shahmoon
• Abstract要約: 絡み合いは古典的行動の出現に欠かせない要素である。 我々は、新しいマクロなスピン状態、コヒーレントに放射されるスピン状態(CRSS)を導入する。 CRSSはディック超放射光で自然に生成され、散逸性のディック相転移を過小評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement constitutes a main feature that distinguishes quantum from classical physics and is a key resource of quantum technologies. Here we show, however, that entanglement may also serve as the essential ingredient for the emergence of classical behavior in a composite nonlinear radiating system. We consider the radiation from a macroscopic spin emitter, such as the collective radiation from an atomic ensemble. We introduce a new class of macroscopic spin states, the coherently radiating spin states (CRSS), defined as the asymptotic eigenstates of the SU(2) lowering operator. We find that a spin emitter in a CRSS radiates classical-like coherent light, although the CRSS itself is a quantum entangled state exhibiting spin squeezing. We further show that CRSS are naturally produced in Dicke superradiance and underlie the dissipative Dicke phase transition. Our CRSS theory thus provides new concepts for studying the quantum physics of radiation, with applications in current platforms involving collections of atoms or spins, their consideration in quantum technologies such as metrology and lasing, and the many-body theory of spin systems.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは量子と古典物理学を区別する主要な特徴であり、量子技術の重要な資源である。 しかし, 複合非線形放射システムにおいて, エンタングルメントが古典的挙動の出現に必須の要素である可能性が示唆された。 我々は、原子アンサンブルからの集合放射のような、マクロなスピンエミッタからの放射を考察する。 我々は,su(2) 下げ作用素の漸近固有状態として定義されるコヒーレント放射スピン状態 (crss) という新しい巨視的スピン状態のクラスを導入する。 CRSSのスピンエミッターは古典的なコヒーレント光を放射するが、CRSS自身はスピンスクイーズを示す量子絡み合った状態である。 さらに,crsは自然にディッキン相転移によって生成され,散逸性ディッキン相転移の根底にあることを示す。 我々のCRSS理論は、放射の量子物理学を研究するための新しい概念を提供し、原子やスピンの集まりを含む現在のプラットフォーム、メトロジーやラシングのような量子技術におけるそれらの考慮、スピン系の多体理論などである。

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