論文の概要: Quantum Advantage of One-Way Squeezing in Enhancing Weak-Force Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09979v1
• Date: Fri, 15 Mar 2024 02:51:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-18 18:48:40.198714
• Title: Quantum Advantage of One-Way Squeezing in Enhancing Weak-Force Sensing
• Title（参考訳）: 弱力センシングの強化におけるワンウェイスキーの量子アドバンテージ
• Authors: Jie Wang, Qian Zhang, Ya-Feng Jiao, Sheng-Dian Zhang, Tian-Xiang Lu, Zhipeng Li, Cheng-Wei Qiu, Hui Jing,
• Abstract要約: 純粋量子状態における相互対称性を破り、量子COMセンサの性能をさらに向上する方法を提案する。 回転するCOM共振器について検討し、逆方向を選択的に駆動することで、高い非相互光スクイーズを発生させることができることを示す。 我々の研究は、スピン系以外の様々なシステムで既に達成されている相互対称性の破れが、高度な量子センサーの能力をさらに強化するための新たな戦略として役立つことを確認した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.225053055214059
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cavity optomechanical (COM) sensors, featuring efficient light-motion couplings, have been widely used for ultra sensitive measurements of various physical quantities ranging from displacements to accelerations or weak forces. Previous works, however, have mainly focused on reciprocal COM systems. Here, we propose how to further improve the performance of quantum COM sensors by breaking reciprocal symmetry in purely quantum regime. Specifically, we consider a spinning COM resonator and show that by selectively driving it in opposite directions, highly nonreciprocal optical squeezing can emerge, which in turn provides an efficient way to surpass the standard quantum limit that otherwise exists in conventional reciprocal devices. Our work confirms that breaking reciprocal symmetry, already achieved in diverse systems well beyond spinning systems, can serve as a new strategy to further enhance the abilities of advanced quantum sensors, for applications ranging from testing fundamental physical laws to practical quantum metrology.
• Abstract（参考訳）: 効率の良い光-運動結合を特徴とするキャビティ光学(COM)センサは、変位から加速度、弱い力まで様々な物理量の超高感度測定に広く用いられている。 しかし、以前の研究は主に相互COMシステムに焦点を当てていた。 本稿では、純粋量子状態における相互対称性を破り、量子COMセンサの性能をさらに向上する方法を提案する。 具体的には、回転するCOM共振器について検討し、逆方向を選択的に駆動することで、超非相互光スクイーズが出現し、従来の相互デバイスに存在しない標準量子限界を超える効率的な方法を提供することを示す。 我々の研究は、基本的な物理法則のテストから実用的な量子力学まで、様々なシステムで既に達成されている相互対称性の破れが、高度な量子センサーの能力をさらに強化するための新たな戦略として役立つことを確認している。

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