論文の概要: Frequency Measurement with Superradiant Pulses of Incoherently Pumped
Calcium Atoms: Role of Quantum Measurement Backaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.13068v2
- Date: Fri, 2 Dec 2022 14:33:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 01:33:02.506745
- Title: Frequency Measurement with Superradiant Pulses of Incoherently Pumped
Calcium Atoms: Role of Quantum Measurement Backaction
- Title(参考訳): 非定常ポンピングカルシウム原子の超ラジアントパルスによる周波数測定:量子測定バックアクションの役割
- Authors: Huihui Yu, Yuan Zhang, Qilong Wu, Chongxin Shan, Klaus M{\o}lmer
- Abstract要約: 我々は、超ラジアントディック状態間の集合スピンベクトルの回転と非コヒーレント量子ジャンプの観点から、対応する原子アンサンブルダイナミクスを理論的に解析する。
我々は、定常超放射光信号を用いたモデル周波数測定にも適用可能な平均場理論を開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.956662225016865
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A recent experiment demonstrated heterodyne detection-based frequency
measurements with superradiant pulses from coherently pumped strontium atoms in
an optical lattice clock system, while another experiment has analyzed the
statistics of superradiant pulses from incoherently pumped calcium atoms in a
similar system. In this article, we propose to perform heterodyne detection of
the superradiant pulses from the calcium atoms, and analyze theoretically the
corresponding atomic ensemble dynamics in terms of the rotation of a collective
spin vector and the incoherent quantum jumps among superradiant Dicke states.
We examine the effect of quantum measurement backaction on the emitted field
and the collective spin vector dynamics, and we demonstrate that it plays an
essential role in the modelling of the frequency measurements. We develop a
stochastic mean field theory, which is also applicable to model frequency
measurements with steady-state superradiance signals, and to explore quantum
measurement effects in the dynamics of atomic ensembles.
- Abstract(参考訳): 最近の実験では、光学格子時計系におけるコヒーレン励起ストロンチウム原子からの超ラジカルパルスを用いたヘテロダイン検出に基づく周波数測定が実証されている。
本稿では,カルシウム原子からの超ラジアントパルスのヘテロダイン検出を行い,それに対応する原子アンサンブルダイナミクスを,超ラジアントディッケ状態における集団スピンベクトルの回転と非コヒーレント量子ジャンプの観点から理論的に解析する。
量子計測のバックアクションが放射場と集合スピンベクトルダイナミクスに与える影響を考察し,周波数測定のモデル化において重要な役割を担っていることを実証する。
我々は、定常超放射光信号を用いた周波数測定のモデル化にも適用可能な確率平均場理論を開発し、原子アンサンブルの力学における量子測定効果を探索する。
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