論文の概要: Spin Squeezing as a Probe of Emergent Quantum Orders

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.03697v1
• Date: Fri, 7 Oct 2022 17:02:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-23 08:06:33.755404
• Title: Spin Squeezing as a Probe of Emergent Quantum Orders
• Title（参考訳）: 創発的量子秩序のプローブとしてのスピンスクイージング
• Authors: Ilija K. Nikolov, Stephen Carr, Adrian G. Del Maestro, Chandrasekhar Ramanathan, and Vesna F. Mitrovi\'c
• Abstract要約: 量子材料における創発的順序の局所的なプローブとして機能するスピンスクイーズパラメータの測定を提案する。 特に,核四極子モーメントへの結合による異方性電場勾配の解明について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nuclear magnetic resonance (NMR) experiments can reveal local properties in materials, but are often limited by the low signal-to-noise ratio. Spin squeezed states have an improved resolution below the Heisenberg limit in one of the spin components, and have been extensively used to improve the sensitivity of atomic clocks, for example. Interacting and entangled spin ensembles with non-linear coupling are a natural candidate for implementing squeezing. Here, we propose measurement of the spin-squeezing parameter that itself can act as a local probe of emergent orders in quantum materials. In particular, we demonstrate how to investigate an anisotropic electric field gradient via its coupling to the nuclear quadrupole moment. While squeezed spin states are pure, the squeezing parameter can be estimated for both pure and mixed states. We evaluate the range of fields and temperatures for which a thermal-equilibrium state is sufficient to improve the resolution in an NMR experiment and probe relevant parameters of the quadrupole Hamiltonian, including its anisotropy.
• Abstract（参考訳）: 核磁気共鳴(NMR)実験は材料の局所的性質を明らかにすることができるが、しばしば低信号-雑音比によって制限される。 スピン硬化状態は、スピン成分の1つでハイゼンベルク限界以下に改善された解像度を持ち、例えば原子時計の感度を改善するために広く利用されている。 相互作用と絡み合ったスピンアンサンブルと非線形カップリングはスクイージングを実装する自然な候補である。 本稿では、量子物質中の創発的秩序の局所的なプローブとして機能するスピンスキーズパラメータの測定を提案する。 特に,核四極子モーメントとのカップリングを通じて異方性電場勾配を調べる方法を示す。 圧縮スピン状態は純状態であるが、スクイージングパラメータは純状態と混合状態の両方で推定できる。 NMR実験における分解能を向上させるのに熱平衡状態が十分であるフィールドと温度の範囲を評価し,その異方性を含む四極ハミルトニアンの関連パラメータを探索する。

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