論文の概要: Exploring the interplay between mass-energy equivalence, interactions and entanglement in an optical lattice clock
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.03804v1
- Date: Thu, 6 Jun 2024 07:23:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-07 16:09:36.673941
- Title: Exploring the interplay between mass-energy equivalence, interactions and entanglement in an optical lattice clock
- Title（参考訳）: 光格子時計における質量-エネルギー等価性・相互作用・絡み合いの相互作用の探索
- Authors: Anjun Chu, Victor J. Martínez-Lahuerta, Maya Miklos, Kyungtae Kim, Peter Zoller, Klemens Hammerer, Jun Ye, Ana Maria Rey,
- Abstract要約: 我々は、スピンコヒーレントおよび絡み合った量子状態に疑問を呈する光学格子クロック(OLC)における質量エネルギー等価性の顕在化を探索する。
我々の研究は、OLC実験における一般相対性理論が量子コヒーレンスと絡み合いに与える影響を探求する新たな可能性を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.941233705127521
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose protocols that probe manifestations of the mass-energy equivalence in an optical lattice clock (OLC) interrogated with spin coherent and entangled quantum states. To tune and uniquely distinguish the mass-energy equivalence effects (gravitational redshift and second order Doppler shift) in such setting, we devise a dressing protocol using an additional nuclear spin state. We then analyze the interplay between photon-mediated interactions and gravitational redshift and show that such interplay can lead to entanglement generation and frequency synchronization. In the regime where all atomic spins synchronize, we show the synchronization time depends on the initial entanglement of the state and can be used as a proxy of its metrological gain compared to a classical state. Our work opens new possibilities for exploring the effects of general relativity on quantum coherence and entanglement in OLC experiments.
- Abstract（参考訳）: 我々は、スピンコヒーレントおよび絡み合った量子状態に疑問を呈する光学格子クロック(OLC)における質量エネルギー同値の出現を探索するプロトコルを提案する。
このような環境での質量エネルギー同値効果(重力赤方偏移と2次ドップラーシフト)を調整・一意に区別するために、追加の核スピン状態を用いたドレッシングプロトコルを考案する。
次に、光子を介する相互作用と重力赤方偏移の相互作用を分析し、そのような相互作用が絡み合いの発生と周波数同期につながることを示す。
すべての原子スピンが同期する体制では、同期時間は状態の初期絡み合いに依存しており、古典状態と比較してその平均利得のプロキシとして利用することができる。
我々の研究は、OLC実験における一般相対性理論が量子コヒーレンスと絡み合いに与える影響を探求する新たな可能性を開く。
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