論文の概要: Sensing atomic superfluid rotation beyond the standard quantum limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.19123v3
• Date: Wed, 20 Nov 2024 09:20:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-21 12:32:40.535663
• Title: Sensing atomic superfluid rotation beyond the standard quantum limit
• Title（参考訳）: 標準量子限界を超える原子超流動回転のセンシング
• Authors: Rahul Gupta, Pardeep Kumar, Rina Kanamoto, M. Bhattacharya, Himadri Shekhar Dhar,
• Abstract要約: リングトラップ内のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)を用いて形成された原子超流体は、超流動流体力学、量子センシング、物質波干渉計の文脈で研究されている。 近年の研究では、環BECを軌道角運動量を持つ光学キャビティモードに結合させることにより、縮合体の回転を最小限に破壊的に測定する手法が提案されている。 圧縮光とバックアクション回避技術を用いることで、凝縮体の角運動量が標準量子限界よりかなり低いノイズで感知できることを実証するために、詳細な理論的解析を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.168807394388612
• License:
• Abstract: Atomic superfluids formed using Bose-Einstein condensates (BECs) in a ring trap are currently being investigated in the context of superfluid hydrodynamics, quantum sensing and matter-wave interferometry. The characterization of the rotational properties of such superfluids is important, but can presently only be performed by using optical absorption imaging, which completely destroys the condensate. Recent studies have proposed coupling the ring BEC to optical cavity modes carrying orbital angular momentum to make minimally destructive measurements of the condensate rotation. The sensitivity of these proposals, however, is bounded below by the standard quantum limit set by the combination of laser shot noise and radiation pressure noise. In this work, we provide a theoretical framework that exploits the fact that the interaction between the scattered modes of the condensate and the light reduces to effective optomechanical equations of motion. We present a detailed theoretical analysis to demonstrate that the use of squeezed light and backaction evasion techniques allows the angular momentum of the condensate to be sensed with noise well below the standard quantum limit. Our proposal is relevant to atomtronics, quantum sensing and quantum information.
• Abstract（参考訳）: ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)をリングトラップに用いた原子超流動体は、現在超流動流体力学、量子センシング、物質波干渉計の文脈で研究されている。 このような超流体の回転特性のキャラクタリゼーションは重要であるが、現在はコンデンサを完全に破壊する光吸収イメージングを用いてのみ行うことができる。 近年の研究では、環BECを軌道角運動量を持つ光学キャビティモードに結合させることにより、縮合体の回転を最小限に破壊的に測定する手法が提案されている。 しかし、これらの提案の感度は、レーザーショットノイズと放射圧ノイズの組み合わせによって設定された標準量子限界によって下記に制限されている。 本研究では, 凝縮体の散乱モードと光との相互作用が, 効果的な運動方程式に還元されるという事実を利用する理論的枠組みを提供する。 圧縮光とバックアクション回避技術を用いることで、凝縮体の角運動量が標準量子限界よりかなり低いノイズで感知できることを実証するために、詳細な理論的解析を行った。 我々の提案は、原子エレクトロニクス、量子センシング、および量子情報に関係している。

関連論文リスト

• Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling [83.88591755871734]
  理論的には、1次元導波路に対して動く2レベル量子ビットの配列について検討する。 この運動の周波数が2倍のクビット共鳴周波数に近づくと、光子のパラメトリック生成と量子ビットの励起を誘導する。 我々は、摂動図式技術と厳密なマスター方程式アプローチの両方を取り入れた包括的一般理論フレームワークを開発する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-30T15:54:33Z)
• Band Gap Engineering and Controlling Transport Properties of Single Photons in Periodic and Disordered Jaynes-Cummings Arrays [0.0]
  周期的および位置不規則なJaynes-Cummingsアレイにおける単一光子輸送特性について検討した。 乱れの場合、単一光子透過曲線はバンド形成の消失を示す。 この研究の結果は、光学領域における量子多体効果の研究に応用できるかもしれない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-26T22:32:21Z)
• Amplification of quantum transfer and quantum ratchet [56.47577824219207]
  量子伝達の増幅モデルについて検討し、量子ラチェットモデル(quantum ratchet model)と呼ぶ方向付けを行う。 ラチェット効果は、散逸とシンクを伴う量子制御モデルにおいて達成され、そこでは、ハミルトニアンはエネルギー準位間の遷移と同期されたエネルギー差の振動に依存する。 発振ビブロンの振幅と周波数は、その効率を決定する量子ラチェットのパラメータである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-31T14:04:43Z)
• Enhanced coherent light-matter interaction and room-temperature quantum yield of plasmonic resonances engineered by a chiral exceptional point [1.074267520911262]
  我々は、キラルな例外点(CEP)で作動するフォトニックキャビティと統合することにより、プラズモン共鳴の局所状態密度(LDOS)を調整することを提案する。 量子化された数モード理論を用いて、提案されたハイブリッドキャビティのLDOSが、次数の線形幅を狭めることで、サブツリアンラインシェイプに進化できることを明らかにする。 これにより、偏光状態の散逸が減少すると共に、コヒーレントな光-物質相互作用が強化される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-08T13:10:04Z)
• Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent approach to Yukawa-type interactions in the $λ\!φ^4$ model [44.99833362998488]
  閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。 これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。 レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-10T12:59:07Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• Probing the symmetry breaking of a light--matter system by an ancillary qubit [50.591267188664666]
  ウルトラストロングのハイブリッド量子系、さらにディープストロングでは、カップリングレジームはエキゾチックな物理現象を示す。 我々は, ラムド素子超伝導共振器の磁場によって誘起されるアシラリーXmon人工原子のパリティ対称性の破れを実験的に観察した。 この結果は、深い結合状態にある新しい量子真空効果を実験的に探求する方法を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-13T06:14:08Z)
• Dissipative Quantum Feedback in Measurements Using a Parametrically Coupled Microcavity [0.0]
  マイクロおよびナノスケールの光学またはマイクロ波キャビティは、様々な古典的な応用や量子科学の実験で使われている。 散逸光子吸収は、吸収された光学場のループ内磁場検出を通じて量子フィードバックをもたらす。 サイドバンド冷却したオプティメカナル結晶空洞の光学分光において,このような未予測の散逸ダイナミクスを実験的に観察した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-29T15:12:45Z)
• Faraday imaging induced squeezing of a double-well Bose-Einstein condensate [0.0]
  二重井戸トラップに閉じ込められた原子ボース・アインシュタイン凝縮体において、非破壊的測定がスピンスクイーズを生成する方法を検討する。 各井戸内の凝縮物は、量子非退化ハミルトンによって原子と相互作用するマッハ・ツェンダー構成のコヒーレント光線を用いて監視される。 ゼロ検出電流と同一のコヒーレント光線で凝縮体をモニタリングすることは、原子上の測定のバックアクションを最小化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-06T09:16:04Z)
• Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon correlations [151.77380156599398]
  量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。 我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z)
• Zero-point excitation of a circularly moving detector in an atomic condensate and phonon laser dynamical instabilities [0.0]
  本研究では, 原子凝縮体中の円周移動不純物について検討し, 卓上実験における超放射現象の実現について検討した。 十分に大きな回転速度のために、フォノン場のゼロ点変動は検出器の大きい励起速度を誘導する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-23T16:36:14Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。