論文の概要: Spin squeezing generated by anisotropic central spin model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.11308v1
- Date: Sun, 19 Nov 2023 12:11:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-21 20:54:20.595671
- Title: Spin squeezing generated by anisotropic central spin model
- Title（参考訳）: 異方性中心スピンモデルによるスピンスクイーズ
- Authors: Lei Shao and Libin Fu
- Abstract要約: 異方性中心スピン系のスピンスクイーズと量子相転移について検討する。
我々は、基底状態と中心スピンモデルの動的進化を通してスピンスクイーズ状態を生成することを検討する。
この研究はスピンスクイーズ状態を生成するための有望なスキームを提供し、量子センシングの潜在的な進歩の道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.28101605533398166
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Spin squeezing, as a crucial quantum resource, plays a pivotal role in
quantum metrology, enabling us to achieve high-precision parameter estimation
schemes. Here we investigate the spin squeezing and the quantum phase
transition in anisotropic central spin systems. We find that this kind of
central spin systems can be mapped to the anisotropic Lipkin-Meshkov-Glick
model in the limit where the ratio of transition frequencies between the
central spin and the spin bath tends towards infinity. This property can induce
a one-axis twisting interaction and provides a new possibility for generating
spin squeezing. We consider generating spin-squeezed states via the ground
state and the dynamic evolution of the central spin model. The results show
that the spin squeezing parameter improves as the anisotropy parameter
decreases, and its value scales with system size as $N^{-2/3}$. Furthermore, we
obtain the critical exponent of the quantum Fisher information around the
critical point by numerical simulation, and find this value tends to $4/3$ as
the frequency ratio and the system size approach infinity. This work offers a
promising scheme for generating spin-squeezed state and paves the way for
potential advancements in quantum sensing.
- Abstract（参考訳）: スピンスクイージングは、重要な量子資源として、量子力学において重要な役割を担い、高精度なパラメータ推定スキームを実現できる。
ここでは,異方性中心スピン系におけるスピンスクイージングと量子相転移について検討する。
このような中心スピン系は、中心スピンとスピン浴の間の遷移周波数の比が無限大に向かう限界において、異方性リプキン-メシュコフ-グリック模型にマッピングできる。
この性質は1軸のねじれ相互作用を誘発し、スピンスクイーズを生成する新しい可能性を与える。
我々は、基底状態と中心スピンモデルの動的進化を通してスピンスクイーズ状態を生成することを検討する。
その結果, スピンスクイーズパラメータは異方性パラメータが減少するにつれて向上し, その値はシステムサイズで$N^{-2/3}$となることがわかった。
さらに, 臨界点周辺の量子フィッシャー情報の臨界指数を数値シミュレーションにより求め, この値は周波数比として4/3ドルの値となり, システムサイズが無限大になる傾向がみられた。
この研究はスピンスクイーズ状態を生成するための有望なスキームを提供し、量子センシングの潜在的な進歩の道を開く。
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