論文の概要: Quantum Back-action Limits in Dispersively Measured Bose-Einstein Condensates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.04400v3
• Date: Tue, 11 Apr 2023 20:48:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 18:56:02.667854
• Title: Quantum Back-action Limits in Dispersively Measured Bose-Einstein Condensates
• Title（参考訳）: 分散ボース-アインシュタイン凝縮体の量子バックアクション限界
• Authors: Emine Altuntas and Ian B. Spielman
• Abstract要約: 我々は、原子ボース-アインシュタイン凝縮体における量子バックアクションを、遠方共振レーザビームと相互作用して理論的、実験的に特徴づける。 ラムゼー干渉計のコントラストから導かれる波動関数の変化を実験的に定量化する。 この結果は、真の量子バックアクション制限された量子気体の測定を達成するために必要な前駆体である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: A fundamental tenet of quantum mechanics is that measurements change a system's wavefunction to that most consistent with the measurement outcome, even if no observer is present. Weak measurements produce only limited information about the system, and as a result only minimally change the system's state. Here, we theoretically and experimentally characterize quantum back-action in atomic Bose-Einstein condensates interacting with a far-from resonant laser beam. We theoretically describe this process using a quantum trajectories approach where the environment measures the scattered light and present a measurement model based on an ideal photodetection mechanism. We experimentally quantify the resulting wavefunction change in terms of the contrast of a Ramsey interferometer and control parasitic effects associated with the measurement process. The observed back-action is in good agreement with our measurement model; this result is a necessary precursor for achieving true quantum back-action limited measurements of quantum gases.
• Abstract（参考訳）: 量子力学の基本的な理論は、測定がシステムの波動関数を、観測者がいなくても測定結果と最も一致するものに変化させることである。 弱測定はシステムの限られた情報のみを生成し、結果としてシステムの状態を最小限に変化させる。 ここでは、原子ボース・アインシュタイン凝縮における量子バックアクションと遠方共振レーザービームとの相互作用を理論的に実験的に特徴付ける。 この過程を,環境が散乱光を測定する量子軌道法を用いて理論的に記述し,理想的な光検出機構に基づく測定モデルを提案する。 ラムゼー干渉計のコントラストの観点で導波関数の変化を実験的に定量化し,測定過程に伴う寄生効果を制御した。 観測されたバックアクションは、我々の測定モデルとよく一致しており、この結果は、量子ガスの真の量子バックアクション制限測定を達成するために必要な前駆体である。

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