論文の概要: Revisiting the impact of dissipation on time-reversed one-axis-twist quantum-sensing protocols

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.02291v2
• Date: Sun, 30 Jun 2024 15:33:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-02 18:00:11.270964
• Title: Revisiting the impact of dissipation on time-reversed one-axis-twist quantum-sensing protocols
• Title（参考訳）: 時間反転1軸ツイスト量子センシングプロトコルにおける散逸の影響の再検討
• Authors: Martin Koppenhöfer, A. A. Clerk,
• Abstract要約: 我々は, 一軸一重項(OAT)スピンスクイージングダイナミクスの時間反転に基づくプロトコルは, 散逸する際の特性とレジリエンスが異なることを示した。 対称共振器フィードバックを用いた実装のメロジカルゲインは、以前評価されたよりも望ましくない散逸に敏感である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin squeezing can increase the sensitivity of interferometric measurements of small signals in large spin ensembles beyond the standard quantum limit. In many practical settings, the ideal metrological gain is limited by imperfect readout of the sensor. To overcome this issue, protocols based on time reversal of unitary one-axis-twist (OAT) spin-squeezing dynamics have been proposed. Such protocols mitigate readout noise and, when implemented using cavity feedback, have been argued to also be robust against dissipation as long as the collective cooperativity of the system is sufficiently large [Davis et al., PRL 116, 053601 (2016)]. Here, we perform a careful systematic study of dissipative effects on three different implementations of a OAT twist-untwist sensing scheme (based on symmetric as well as asymmetric cavity feedback and on a Tavis-Cummings interaction). Our full treatment shows that the three approaches have markedly different properties and resilience when subject to dissipation. Moreover, the metrological gain for an implementation using symmetric cavity feedback is more sensitive to undesired dissipation than was previously appreciated.
• Abstract（参考訳）: スピンスクイージングは、標準量子限界を超える大きなスピンアンサンブルにおける小さな信号の干渉測定の感度を高めることができる。 多くの実践的な設定において、理想的なメロジカルゲインはセンサの不完全な読み出しによって制限される。 この問題を克服するために,一元的一軸ツイスト(OAT)スピンスクイーズダイナミクスの時間反転に基づくプロトコルが提案されている。 このようなプロトコルは、読み出しノイズを軽減し、キャビティフィードバックを用いて実施すると、システムの集合的協調性が十分に大きい限り、散逸に対して堅牢であるとも主張されている[Davis et al , PRL 116, 053601 (2016)]。 本稿では,OATツイスト検出方式の3つの異なる実装に対する散逸効果について,非対称な共振器フィードバックとTavis-Cummings相互作用に基づく検討を行った。 完全治療は,3つのアプローチが散逸する際の特性とレジリエンスが著しく異なることを示している。 さらに,対称共振器フィードバックを用いた実装のメロジカルゲインは,従来よりも望ましくない散逸に敏感である。

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