論文の概要: Entanglement-Enhanced Optomechanical Sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.16180v1
- Date: Fri, 28 Oct 2022 14:51:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 05:26:34.246984
- Title: Entanglement-Enhanced Optomechanical Sensing
- Title（参考訳）: エンタングルメント強化光メカニカルセンシング
- Authors: Yi Xia, Aman R. Agrawal, Christian M. Pluchar, Anthony J. Brady, Zhen
Liu, Quntao Zhuang, Dalziel J. Wilson, Zheshen Zhang
- Abstract要約: 光学系は、力、加速度、磁場の超感度測定に利用されてきた。
複数のオプティメカルセンサ上の絡み合ったプローブを用いて計測した関節力測定により,熱雑音支配体制の帯域幅を向上できることを示す。
エンタングルメントの強化された光学的センシングによって、慣性航法、音響画像、新しい物理学の探索といった新しい能力が実現される可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.152481479747191
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optomechanical systems have been exploited in ultrasensitive measurements of
force, acceleration, and magnetic fields. The fundamental limits for
optomechanical sensing have been extensively studied and now well understood --
the intrinsic uncertainties of the bosonic optical and mechanical modes,
together with the backaction noise arising from the interactions between the
two, dictate the Standard Quantum Limit (SQL). Advanced techniques based on
nonclassical probes, in-situ pondermotive squeezed light, and
backaction-evading measurements have been developed to overcome the SQL for
individual optomechanical sensors. An alternative, conceptually simpler
approach to enhance optomechanical sensing rests upon joint measurements taken
by multiple sensors. In this configuration, a pathway toward overcoming the
fundamental limits in joint measurements has not been explored. Here, we
demonstrate that joint force measurements taken with entangled probes on
multiple optomechanical sensors can improve the bandwidth in the
thermal-noise-dominant regime or the sensitivity in shot-noise-dominant regime.
Moreover, we quantify the overall performance of entangled probes with the
sensitivity-bandwidth product and observe a 25% increase compared to that of
the classical probes. The demonstrated entanglement-enhanced optomechanical
sensing could enable new capabilities for inertial navigation, acoustic
imaging, and searches for new physics.
- Abstract（参考訳）: 光力学システムは、力、加速度、磁場の超感度測定に利用されている。
光機械センシングの基本的な限界は広く研究され、現在よく理解されている - ボソニック光学モードと機械モードの固有の不確かさ、および2つの相互作用から生じるバックアクションノイズと共に、標準量子限界(sql)を決定する。
非古典的プローブ、原位置のポンダーモチベーションによるスクイーズ光、そして個々の光機械センサのsqlを克服するバックアクションエバディング測定に基づく高度な技術が開発されている。
光学機械センシングを強化するための、概念的にも概念的にもより単純なアプローチは、複数のセンサーで測定されたジョイント測定によるものである。
この構成では、ジョイント測定の基本的な限界を克服するための経路は検討されていない。
ここでは,複数のオプティメカルセンサの絡み合ったプローブを用いて測定した関節力測定により,熱ノイズ支配体制の帯域幅やショットノイズ支配体制の感度が向上できることを実証する。
さらに, エンタングルドプローブの全体性能を感度帯域幅積で定量化し, 従来のプローブに比べて25%の増大を観測した。
エンタングルメントエンハンスド光機械センシングによって、慣性航法、音響イメージング、新しい物理学の探索に新たな能力が期待できる。
関連論文リスト
- Quantum Advantage of One-Way Squeezing in Enhancing Weak-Force Sensing [7.225053055214059]
純粋量子状態における相互対称性を破り、量子COMセンサの性能をさらに向上する方法を提案する。
回転するCOM共振器について検討し、逆方向を選択的に駆動することで、高い非相互光スクイーズを発生させることができることを示す。
我々の研究は、スピン系以外の様々なシステムで既に達成されている相互対称性の破れが、高度な量子センサーの能力をさらに強化するための新たな戦略として役立つことを確認した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-15T02:51:52Z) - In-situ-tunable spin-spin interactions in a Penning trap with in-bore
optomechanics [41.94295877935867]
本稿では,コヒーレントスピンモーションとスピンスピン相互作用強度のその場チューニングのためのオプティメカルシステムを提案する。
誘導平均場スピン沈降率の測定値を用いて,本システムの特徴付けを行う。
これらの実験は、コヒーレントと非コヒーレント相互作用強度の比のおよそ$times2$の変動を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-31T11:00:39Z) - Parametrically enhancing sensor sensitivity at an exceptional point [0.0]
本研究では,非エルミート光学質量センサの感度を高める手法を提案する。
両方のセンシング方式の感度は大幅に改善され、センサの性能が向上した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-08T14:25:18Z) - Squeezing for Broadband Multidimensional Variational Measurement [55.2480439325792]
共振器内部の光学的損失は、損失ノイズによるバックアクション排除を制限することを示す。
我々は2光子(非退化)と従来の(退化)スクイージングが光学的損失を考慮して感度を向上する方法を解析した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-06T18:41:29Z) - Tunneling Gravimetry [58.80169804428422]
慣性センシングのための物質波Fabry-P'erot干渉計の実用化の可能性について検討する。
本研究では,2つの形状における加速度測定のためのトンネル型センサについて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-19T09:22:11Z) - Quantum Sensors for High Precision Measurements of Spin-dependent
Interactions [47.187609203210705]
近年,量子情報科学のための実験手法や技術が急速に進歩している。
スピンベースの量子センサーは、無数の現象を探索するのに使うことができる。
スピンベースの量子センサーは、粒子衝突器や大規模粒子検出器を補完する基礎物理学のテストのための方法論を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-17T17:36:48Z) - Squeezing-enhanced quantum sensing with quadratic optomechanics [3.4737317976038584]
Cavity Opomechanical (COM) センサーは、量子スクイーズや絡み合いによって強化され、超弱力を測定するための強力なツールとなっている。
ここでは、量子圧縮光を用いて、標準量子限界を超え、そのようなシステムの性能をさらに向上させることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-17T14:49:07Z) - Investigation and comparison of measurement schemes in the low frequency
biosensing regime using solid-state defect centers [58.720142291102135]
ダイヤモンドの固体欠陥は、高い感度と時間分解能を持つ有望な量子センサーを作る。
不均質な拡張と駆動振幅の変動は、使用したセンシング方式によって感度に異なる影響を及ぼした。
連続波(CW)光磁気共鳴(ODMR)分光法, πパルスODMR法, ラムゼー干渉法に基づくスキームの予測感度を数値解析し, 比較した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T13:05:23Z) - Force sensing in an optomechanical system with feedback-controlled
in-loop light [0.0]
光学系における極低光付加雑音の近接共振型狭帯域力センサを提案する。
最適低雑音系では、近似量子制限光パラメトリック増幅器を含む光学系と類似していることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-21T15:35:44Z) - An integrated magnetometry platform with stackable waveguide-assisted
detection channels for sensing arrays [45.82374977939355]
ダイヤモンド表面下数ナノメートルのNV$-$-centerを作成できる新しいアーキテクチャを提案する。
我々は結合効率を実験的に検証し、導波路を通した磁気共鳴信号の検出を示し、磁場と温度センサの第一原理実証実験を行う。
今後,空間的,時間的相関の強い2次元センサアレイの開発が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-04T12:59:29Z) - Quantum hybrid optomechanical inertial sensing [0.0]
本稿では,光力学的慣性センサと冷間原子干渉計の逆反射器を組み合わせた量子ハイブリッド慣性センサの設計について議論する。
このセンサ融合アプローチは、冷間原子干渉計による絶対的かつ高精度な測定を提供する。
ノイズフロアを直流から1kHzのナノgレベルで予測し,どのパラメータが最適な加速度感度が得られるかを評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-18T00:05:25Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。