論文の概要: Squeezing and overcoming the Heisenberg scaling with spin-orbit coupled quantum gases

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.10436v1
• Date: Fri, 18 Nov 2022 18:58:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 04:13:48.067409
• Title: Squeezing and overcoming the Heisenberg scaling with spin-orbit coupled quantum gases
• Title（参考訳）: スピン軌道結合量子ガスによるハイゼンベルクスケールのスクイーズと克服
• Authors: Karol Gietka and Helmut Ritsch
• Abstract要約: 原子数の2次スケーリングは、原子運動の質量中心励起によって促進されることを示す。 我々は、対応する最適測定値を特定し、有限温度でもデコヒーレンスの源として、原理的には、得られる精度のスケーリングに好適であると主張している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We predict that exploiting spin-orbit coupling in a harmonically trapped spinor quantum gas can lead to scaling of the optimal measurement precision beyond the Heisenberg scaling. We show that quadratic scaling with the number of atoms can be facilitated via squeezed center-of-mass excitations of the atomic motion using a 1D spin-orbit coupled fermions or strongly interacting bosons (Tonks-Girardeau gas). Based on predictions derived from analytic calculations of the corresponding quantum Fisher information, we then introduce a protocol which overcomes the Heisenberg scaling (and limit) with help of a tailored excited and entangled many-body state of a non-interacting Bose-Einstein condensate. We identify corresponding optimal measurements and argue that even finite temperature as a source of decoherence is, in principle, rather favorable for the obtainable precision scaling.
• Abstract（参考訳）: 我々は、調和に閉じ込められたスピノル量子ガスにおけるスピン軌道カップリングを利用すると、ハイゼンベルクスケールを超える最適な測定精度のスケーリングにつながると予測する。 1次元スピン軌道結合フェルミオンまたは強く相互作用するボソン(トンクス・ギラルドーガス)を用いて原子数の2次スケーリングを原子運動の中心重心励起により促進できることを示した。 対応する量子フィッシャー情報の解析計算から導かれる予測に基づいて、相互作用しないボース=アインシュタイン凝縮体の励起および絡み合った多体状態によってハイゼンベルクスケーリング(および制限)を克服するプロトコルを導入する。 対応する最適測定値を特定し、デコヒーレンス源として有限温度であっても、原理上、取得可能な精密スケーリングに有利であると主張する。

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