論文の概要: Scalable spin squeezing in a dipolar Rydberg atom array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.08053v1
• Date: Tue, 14 Mar 2023 16:35:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 14:07:33.892985
• Title: Scalable spin squeezing in a dipolar Rydberg atom array
• Title（参考訳）: 双極子Rydberg原子アレイにおけるスケーラブルスピンスクイーズ
• Authors: Guillaume Bornet, Gabriel Emperauger, Cheng Chen, Bingtian Ye, Maxwell Block, Marcus Bintz, Jamie A. Boyd, Daniel Barredo, Tommaso Comparin, Fabio Mezzacapo, Tommaso Roscilde, Thierry Lahaye, Norman Y. Yao, Antoine Browaeys
• Abstract要約: 標準量子限界を超えて測定精度を高める方法を示す。 そのためには、量子プロジェクションノイズ(squeezingとして知られる戦略)を再構成することができる。 まず,マルチステップのスピンスキーズプロトコルを用いることで,約1dBのスキューズ処理をさらに強化し,第2に,Floquetエンジニアリングを活用してハイゼンベルク相互作用を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1358585379481063
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The standard quantum limit bounds the precision of measurements that can be achieved by ensembles of uncorrelated particles. Fundamentally, this limit arises from the non-commuting nature of quantum mechanics, leading to the presence of fluctuations often referred to as quantum projection noise. Quantum metrology relies on the use of non-classical states of many-body systems in order to enhance the precision of measurements beyond the standard quantum limit. To do so, one can reshape the quantum projection noise -- a strategy known as squeezing. In the context of many-body spin systems, one typically utilizes all-to-all interactions (e.g. the one-axis twisting model) between the constituents to generate the structured entanglement characteristic of spin squeezing. Motivated by recent theoretical work, here we explore the prediction that short-range interactions -- and in particular, the two-dimensional dipolar XY model -- can also enable the realization of scalable spin squeezing. Working with a dipolar Rydberg quantum simulator of up to 100 atoms, we demonstrate that quench dynamics from a polarized initial state lead to spin squeezing that improves with increasing system size up to a maximum of -3.5 dB (prior to correcting for detection errors, or approximately -5 dB after correction). Finally, we present two independent refinements: first, using a multistep spin-squeezing protocol allows us to further enhance the squeezing by approximately 1 dB, and second, leveraging Floquet engineering to realize Heisenberg interactions, we demonstrate the ability to extend the lifetime of the squeezed state by freezing its dynamics.
• Abstract（参考訳）: 標準量子極限は、非相関粒子のアンサンブルによって達成できる測定の精度を制限している。 基本的に、この制限は量子力学の非可換性から生じ、しばしば量子射影ノイズと呼ばれるゆらぎが存在する。 量子メートル法は、標準量子限界を超える測定精度を高めるために、多体系の非古典状態の使用に依存している。 そのために、量子プロジェクションノイズ(squeezingとして知られる戦略)を再構成することができる。 多体スピン系の文脈では、通常、成分間のオール・ツー・オール相互作用(例えば1軸ねじれモデル)を利用してスピンスクイージングの構造的絡み合い特性を生成する。 近年の理論的研究に動機づけられ、近距離相互作用(特に二次元双極子xyモデル)がスケーラブルなスピンスクイーズの実現を可能にすると予測している。 最大100個の原子からなる双極子リドバーグ量子シミュレータを用いて、偏極初期状態からのクエンチダイナミクスがスピンスクイーズを誘導し、最大で-3.5dB(検出エラーの修正に先立ち、修正後の約5dB)までシステムサイズを増大させることを示した。 最後に,マルチステップのスピンスクイージングプロトコルを用いて,約1dBのスケジングをさらに強化し,フロッケ工学を利用してハイゼンベルク相互作用を実現することにより,圧縮状態の寿命を動的に凍結することにより拡張する能力を示す。

関連論文リスト

• Spin squeezing in open Heisenberg spin chains [0.0]
  周期的境界条件を持つハイゼンベルクスピン-1/2鎖においてスピンスクイーズが生成可能であることを示す。 ひねりモデルの広いファミリーは、弱い結合状態のシステムによってシミュレートすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-20T08:32:53Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Ergodicity Breaking Under Confinement in Cold-Atom Quantum Simulators [2.9074626009413764]
  スピン$1/2$量子リンクは、トポロジカル$theta$-angleを持つ1+1$D量子電磁力学の定式化を考える。 閉じ込めと、量子多体散乱とヒルベルト空間の断片化というエルゴディディディティ破滅のパラダイムの相互作用を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-18T19:00:01Z)
• Towards Neural Variational Monte Carlo That Scales Linearly with System Size [67.09349921751341]
  量子多体問題(Quantum many-body problem)は、例えば高温超伝導体のようなエキゾチックな量子現象をデミストする中心である。 量子状態を表すニューラルネットワーク(NN)と変分モンテカルロ(VMC)アルゴリズムの組み合わせは、そのような問題を解決する上で有望な方法であることが示されている。 ベクトル量子化技術を用いて,VMCアルゴリズムの局所エネルギー計算における冗長性を利用するNNアーキテクチャVector-Quantized Neural Quantum States (VQ-NQS)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-21T19:00:04Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Quantum and classical correlations in open quantum-spin lattices via truncated-cumulant trajectories [0.0]
  開系力学の解法に基づき,開量子スピン格子を扱う新しい方法を示す。 本研究では, 散逸性2次元XYZ格子の相転移のパラダイム的場合において, 自然崩壊を条件として, このアプローチを検証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-27T13:23:38Z)
• Quantum vibrational mode in a cavity confining a massless spinor field [91.3755431537592]
  一方の空洞壁の高調波運動に対する無質量(1+1)次元スピノル場の反応を解析した。 このシステムは、最低摂動順序でボソンをフェルミオン対に変換することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-12T08:21:12Z)
• Finite-size criticality in fully connected spin models on superconducting quantum hardware [0.0]
  我々は,完全連結スピンの量子臨界挙動を検出するために,量子アルゴリズムによって提供される新しい資源を利用する。 超伝導トランスモン量子ビット上で動作する変分アルゴリズムに基づく手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-04T16:00:34Z)
• Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
  量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。 第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z)
• Dynamic quantum-enhanced sensing without entanglement in central spin systems [1.9888283697653608]
  中心スピンが周囲のスピンと相互作用する量子多スピン系を提案する。 プローブ状態が製品状態である必要がある間、ハイゼンベルクのスケーリングに到達できることが分かる。 この結果から,現実的な量子中心スピン系において,動的量子強調センシング方式が実現可能であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-30T15:24:21Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)

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。