論文の概要: Modeling local decoherence of a spin ensemble using a generalized Holstein-Primakoff mapping to a bosonic mode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.19801v1
- Date: Thu, 28 Mar 2024 19:31:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-01 17:23:49.367620
- Title: Modeling local decoherence of a spin ensemble using a generalized Holstein-Primakoff mapping to a bosonic mode
- Title（参考訳）: 一般化ホルシュタイン・プリマコフ写像によるスピンアンサンブルのボソニックモードへの局所的デコヒーレンスモデリング
- Authors: Andrew Kolmer Forbes, Philip Daniel Blocher, Ivan H. Deutsch,
- Abstract要約: エンタングル原子スピンライト界面で発生するデコヒーレンスを、単純にボソニックモードのダイナミクスとしてモデル化できることを示す。
我々は、ハミルトニアン進化、局所的および集団的デコヒーレンス、測定バックアクションの組合せ効果を研究するために、フォーマリズムを利用する。
- 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 show how the decoherence that occurs in an entangling atomic spin-light interface can be simply modeled as the dynamics of a bosonic mode. Although one seeks to control the collective spin of the atomic system in the permutationally invariant (symmetric) subspace, diffuse scattering and optical pumping are local, making an exact description of the many-body state intractable. To overcome this issue we develop a generalized Holstein-Primakoff approximation for collective states which is valid when decoherence is uniform across a large atomic ensemble. In different applications the dynamics is conveniently treated as a Wigner function evolving according to a thermalizing diffusion equation, or by a Fokker-Planck equation for a bosonic mode decaying in a zero temperature reservoir. We use our formalism to study the combined effect of Hamiltonian evolution, local and collective decoherence, and measurement backaction in preparing nonclassical spin states for application in quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: エンタングル原子スピンライト界面で発生するデコヒーレンスを、単純にボソニックモードのダイナミクスとしてモデル化できることを示す。
置換不変な(対称な)部分空間における原子系の集合スピンを制御しようとするが、拡散散乱と光ポンピングは局所的であり、多体状態の正確な説明が可能である。
この問題を克服するために、大規模な原子アンサンブルでデコヒーレンスが均一であるときに有効である集合状態に対する一般化されたホルシュタイン・プリマコフ近似を開発した。
異なる応用では、力学は熱化拡散方程式に従って進化するウィグナー関数として、あるいはゼロ温度貯水池で崩壊するボゾンモードに対するフォッカー・プランク方程式によって便利に扱われる。
我々は、量子メトロジーに応用するための非古典的スピン状態の生成におけるハミルトン進化、局所的および集合的デコヒーレンス、および測定バックアクションの組合せ効果を研究するために、フォーマリズムを利用する。
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