論文の概要: Joint estimation of a two-phase spin rotation beyond classical limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10480v1
- Date: Sat, 16 Dec 2023 15:21:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-19 16:17:50.043423
- Title: Joint estimation of a two-phase spin rotation beyond classical limit
- Title（参考訳）: 古典的限界を超えた二相スピン回転のジョイント推定
- Authors: Jiahao Cao, Xinwei Li, Tianwei Mao, Wenxin Xu, Li You
- Abstract要約: 多様なアプリケーションシナリオでは、1つ以上のパラメータを推定する必要があることが多い。
原子ボース-アインシュタイン凝縮体におけるスピン・ネマティック・スクイーズを用いた2つの軸まわりの同時スピン回転の量子エンハンスな測定を報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.887327647811661
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum metrology employs entanglement to enhance measurement precision. The
focus and progress so far have primarily centered on estimating a single
parameter. In diverse application scenarios, the estimation of more than one
single parameter is often required. Joint estimation of multiple parameters can
benefit from additional advantages for further enhanced precision. Here we
report quantum-enhanced measurement of simultaneous spin rotations around two
orthogonal axes, making use of spin-nematic squeezing in an atomic
Bose-Einstein condensate. Aided by the $F=2$ atomic ground hyperfine manifold
coupled to the nematic-squeezed $F=1$ states as an auxiliary field through a
sequence of microwave (MW) pulses, simultaneous measurement of multiple spin-1
observables is demonstrated, reaching an enhancement of 3.3 to 6.3 decibels
(dB) beyond the classical limit over a wide range of rotation angles. Our work
realizes the first enhanced multi-parameter estimation using entangled massive
particles as a probe. The techniques developed and the protocols implemented
also highlight the application of two-mode squeezed vacuum states in
quantum-enhanced sensing of noncommuting spin rotations simultaneously.
- Abstract（参考訳）: 量子メートル法は測定精度を高めるために絡み合いを用いる。
これまでの焦点と進歩は、主に1つのパラメータを推定することに集中していた。
多様なアプリケーションシナリオでは、複数の単一のパラメータの推定がしばしば必要となる。
複数のパラメータのジョイント推定は、さらなる精度向上のための追加の利点を享受することができる。
本稿では,原子ボース・アインシュタイン凝縮体におけるスピンネマティックスクイーズを利用した2つの直交軸まわりの同時回転の量子エンハンスド測定について報告する。
F=2$原子基底超微細多様体は、マイクロ波(MW)パルスの列を通じて補助磁場としてF=1$状態と結合し、複数のスピン-1観測可能量の同時測定が示され、回転角の広い範囲の古典的極限を超える3.3から6.3デシベル(dB)の増大に達する。
本研究は, 絡み合った大粒子をプローブとして, マルチパラメータ推定を行う。
開発された技術と実装プロトコルは、非可換スピン回転の量子エンハンスセンシングにおける2モード圧縮真空状態の応用も強調している。
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