論文の概要: Analysis of spin-squeezing generation in cavity-coupled atomic ensembles
with continuous measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15725v2
- Date: Mon, 4 Dec 2023 18:47:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-05 21:01:03.274770
- Title: Analysis of spin-squeezing generation in cavity-coupled atomic ensembles
with continuous measurements
- Title（参考訳）: 連続測定による空洞結合原子アンサンブルのスピンスクイーズ生成の解析
- Authors: A. Caprotti, M. Barbiero, M. G. Tarallo, M. G. Genoni, G. Bertaina
- Abstract要約: 我々は3レベル原子を光学キャビティに結合させることによりスピンスクイーズ状態の生成を分析する。
最適なアプローチで提案した連続的なフィードバックを使わずに,重要なスピンスクイーズを実現することができることを示す。
本稿では、このスピンスクイーズプロトコルの最先端光時計への応用について論じる。
- 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: We analyze the generation of spin-squeezed states by coupling three-level
atoms to an optical cavity and continuously measuring the cavity transmission
in order to monitor the evolution of the atomic ensemble. Using analytical
treatment and microscopic simulations of the dynamics, we show that one can
achieve significant spin squeezing even without the continuous feedback that is
proposed in optimal approaches. In the adiabatic cavity removal approximation
and large number of atoms $N$ limit, we find the scaling exponents $N^{-2/3}$
for spin squeezing and $N^{-1/3}$ for the corresponding protocol duration,
which are crucially impacted by the collective Bloch sphere curvature. With
full simulations, we characterize how spin-squeezing generation depends on the
system parameters and departs from the bad cavity regime, by gradually mixing
with cavity-filling dynamics until metrological advantage is lost. Finally, we
discuss the relevance of this spin-squeezing protocol to state-of-the-art
optical clocks.
- Abstract（参考訳）: 我々は3レベル原子を光学キャビティに結合させることによりスピンスクイーズ状態の生成を分析し、原子アンサンブルの進化を監視するために連続的にキャビティ伝達を測定する。
解析処理と顕微鏡シミュレーションを用いて、最適なアプローチで提案される継続的なフィードバックを使わずに、重要なスピンスクイーズを実現できることを示す。
断熱キャビティ除去近似と大量の原子数$N$制限では、スピンスクイーズのためのスケーリング指数$N^{-2/3}と、対応するプロトコル長に対する$N^{-1/3}は、集合ブロッホ球曲率によって決定的に影響を受ける。
完全なシミュレーションにより, スピンスクイーズ生成がシステムパラメータにどのように依存するかを特徴付けるとともに, キャビティ充填のダイナミクスと徐々に混合して, メトロジー上の優位性が失われるまで, 悪いキャビティ状態から逸脱する。
最後に、このスピンスキーズプロトコルが最先端の光時計に与える影響について論じる。
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