論文の概要: Beyond one-axis twisting: Simultaneous spin-momentum squeezing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.12491v2
- Date: Wed, 14 Sep 2022 15:27:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-08 04:21:17.381716
- Title: Beyond one-axis twisting: Simultaneous spin-momentum squeezing
- Title(参考訳): 1軸ツイストを超えて:同時スピン運動量スクイージング
- Authors: John Drew Wilson, Simon B. J\"ager, Jarrod T. Reilly, Athreya Shankar,
Maria Luisa Chiofalo, and Murray J. Holland
- Abstract要約: 2つの異なる自由度にまたがる絡み合いを生成する新しい方法を提案する。
これにより、2度の自由度とその絡み合いにより3つの軸がねじれ、量子絡み合いのよりリッチな文脈の可能性がもたらされる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The creation and manipulation of quantum entanglement is central to improving
precision measurements. A principal method of generating entanglement for use
in atom interferometry is the process of spin squeezing whereupon the states
become more sensitive to $SU(2)$ rotations. One possibility to generate this
entanglement is provided by one-axis twisting (OAT), where a many-particle
entangled state of one degree of freedom is generated by a non-linear
Hamiltonian. We introduce a novel method which goes beyond OAT to create
squeezing and entanglement across two distinct degrees of freedom. We present
our work in the specific physical context of a system consisting of collective
atomic energy levels and discrete collective momentum states, but also consider
other possible realizations. Our system uses a nonlinear Hamiltonian to
generate dynamics in $SU(4)$, thereby creating the opportunity for dynamics not
possible in typical $SU(2)$ one-axis twisting. This leads to three axes
undergoing twisting due to the two degrees of freedom and their entanglement,
with the resulting potential for a more rich context of quantum entanglement.
The states prepared in this system are potentially more versatile for use in
multi-parameter or auxiliary measurement schemes than those prepared by
standard spin squeezing.
- Abstract(参考訳): 量子エンタングルメントの生成と操作は、精度測定の改善の中心である。
原子干渉法におけるエンタングルメントを生成する主要な方法はスピンスクイーズ法であり、これによって状態はよりSU(2)$回転に敏感になる。
この絡み合いを生成する1つの可能性として、1軸ねじれ(OAT)があり、そこでは1次自由度の多粒子絡み合い状態が非線形ハミルトニアンによって生成される。
我々は,2つの異なる自由度にまたがるスクイーズと絡み合いを作り出すための新しい手法を提案する。
我々は,集合的原子エネルギー準位と離散的集団運動量状態からなるシステムの特定の物理的文脈での研究を提示するが,他の可能性についても考察する。
我々のシステムは非線形ハミルトニアンを用いて$SU(4)$でダイナミクスを生成するため、通常の$SU(2)$ 1軸ねじれでは不可能なダイナミクスの機会を生み出す。
これにより、3つの軸が2つの自由度とその絡み合いのためにねじれを起こし、量子絡み合いのよりリッチな文脈のポテンシャルをもたらす。
この系で調製された状態は、標準的なスピンスクイーズ法で調製された状態よりも多パラメータまたは補助的な測定法での使用に多用途である可能性がある。
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