論文の概要: Quantum Locking of Intrinsic Spin Squeezed State in Earth-field-range Magnetometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.11855v2
- Date: Tue, 29 Oct 2024 05:22:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-30 13:36:19.523787
- Title: Quantum Locking of Intrinsic Spin Squeezed State in Earth-field-range Magnetometry
- Title（参考訳）: 地球磁場磁力計における固有スピンスクイーズ状態の量子ロック
- Authors: Peiyu Yang, Guzhi Bao, Jun Chen, Wei Du, Jinxian Guo, Weiping Zhang,
- Abstract要約: 地磁気誘起NLZ効果から生じる固有スピン圧縮状態(SSS)を同定した。
我々は、地場磁気センサの感度が量子化されるため、永続的なSSSを実現するための量子ロック技術を開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.565359790342576
- License:
- Abstract: In the Earth-field range, the nonlinear Zeeman (NLZ) effect has been a bottleneck limiting the sensitivity and accuracy of atomic magnetometry from physical mechanism. To break this bottleneck, various techniques are introduced to suppress the NLZ effect. Here we revisit the spin dynamics in the Earth-field-range magnetometry and identify the existence of the intrinsic spin squeezed state (SSS) generated from the geomagnetically induced NLZ effect with the oscillating squeezing degree and squeezing axis. Such oscillating features of the SSS prevent its direct observation and as well, accessibility to magnetic sensing. To exploit quantum advantage of the intrinsic SSS in the Earth-field-range magnetometry, it's essential to lock the oscillating SSS to a persistent one. Hence, we develop a quantum locking technique to achieve a persistent SSS, benefiting from which the sensitivity of the Earth-field-range magnetometer is quantum-enhanced. This work presents an innovative way turning the drawback of NLZ effect into the quantum advantage and opens a new access to quantum-enhanced magnetometry in the Earth-field range.
- Abstract（参考訳）: 地球-磁場領域では、非線形ゼーマン効果(NLZ)は物理的メカニズムから原子磁気学の感度と精度を制限するボトルネックとなっている。
このボトルネックを克服するため、NLZ効果を抑制するために様々な手法が導入された。
ここでは,地場磁気学におけるスピンダイナミクスを再考し,地磁気誘起NLZ効果から生じる固有スピンスクリュッド状態 (SSS) の存在を振動の度合いと揺動軸で同定する。
このようなSSSの振動特性は、直接観測を妨げ、また磁気センシングへのアクセシビリティーを阻害する。
地球磁場領域磁気メトリーにおける固有SSSの量子的利点を利用するためには、振動するSSSを永続的にロックすることが不可欠である。
そこで我々は, 地場磁気センサの感度を量子化することで, 永続的なSSSを実現する量子ロック技術を開発した。
この研究は、NLZ効果の欠点を量子優位性に変える革新的な方法を示し、地球-磁場領域における量子エンハンス磁気学への新たなアクセスを開放する。
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