論文の概要: Continuous field tracking with machine learning and steady state spin squeezing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00536v1
• Date: Thu, 1 Feb 2024 12:04:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-02 15:23:54.577174
• Title: Continuous field tracking with machine learning and steady state spin squeezing
• Title（参考訳）: 機械学習と定常スピンスクイーズによる連続場追跡
• Authors: Junlei Duan, Zhiwei Hu, Xingda Lu, Liantuan Xiao, Suotang Jia, Klaus M{\o}lmer, Yanhong Xiao
• Abstract要約: 我々は、光ポンピングと連続量子非破壊測定を組み合わせることで、持続的なスピンスクリュッド状態が$bm4×1010$ホット原子で達成される。 bm-3.23 pm 0.24$dBの気象学的に関係のある定常状態のスクイーズは、約1日間、予測と回帰を用いて維持される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.969887562291159
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Entanglement plays a crucial role in proposals for quantum metrology, yet demonstrating quantum enhancement in sensing with sustained spin entanglement remains a challenging endeavor. Here, we combine optical pumping and continuous quantum nondemolition measurements to achieve a sustained spin squeezed state with $\bm{4 \times 10^{10}}$ hot atoms. A metrologically relevant steady state squeezing of $\bm{-3.23 \pm 0.24}$ dB using prediction and retrodiction is maintained for about one day. We employ the system to track different types of continuous time-fluctuating magnetic fields, where we construct deep learning models to decode the measurement records from the optical signals. Quantum enhancement due to the steady spin squeezing is verified in our atomic magnetometer. These results represent important progress towards applying long-lived quantum entanglement resources in realistic settings.
• Abstract（参考訳）: 量子メトロロジーの提案において絡み合いは重要な役割を担っているが、連続スピン絡み合いを持つセンシングにおける量子強化の証明は依然として挑戦的な試みである。 ここで、光ポンピングと連続量子非脱離測定を組み合わせることで、$\bm{4 \times 10^{10}}$ホット原子の持続的なスピン圧縮状態を達成する。 予測と回帰を用いた$\bm{-3.23 \pm 0.24}$ dBのメロジカルな定常スキューズはおよそ1日間維持される。 このシステムを用いて連続時間変動磁場を追跡し,光信号から測定記録を復号するディープラーニングモデルを構築した。 定常スピンのスクイージングによる量子強化は原子磁気センサによって検証される。 これらの結果は、長期の量子絡み合い資源を現実的な環境で適用するための重要な進歩を示している。

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