論文の概要: Heisenberg-limit spin squeezing with spin Bogoliubov Hamiltonian

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02402v1
• Date: Wed, 4 Sep 2024 03:03:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-05 20:25:21.933137
• Title: Heisenberg-limit spin squeezing with spin Bogoliubov Hamiltonian
• Title（参考訳）: スピンボゴリューボフ・ハミルトニアンによるハイゼンベルク極限スピンスキーズ
• Authors: Jun Zhang, Sheng Chang, Wenxian Zhang,
• Abstract要約: 解析的および数値的に、1軸回転するハミルトニアンの基底状態のスピンが実際にハイゼンベルク極限に$J-1$に達することを証明した。 双極性スピノル凝縮体、光学格子中の超低温原子、空洞内のスピン、気相中のアルカリ原子における1軸回転ハミルトンのスピン圧縮基底状態を実験的に実現することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.446064942915286
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: It is well established that the optimal spin squeezing under a one-axis-twisting Hamiltonian follows a scaling law of $J^{-2/3}$ for $J$ interacting atoms after a quench dynamics. Here we prove analytically and numerically that the spin squeezing of the ground state of the one-axis-twisting Hamiltonian actually reaches the Heisenberg limit $J^{-1}$. By constructing a bilinear Bogoliubov Hamiltonian with the raising and lowering spin operators, we exactly diagonalize the spin Bogoliubov Hamiltonian, which includes the one-axis twisting Hamiltonian as a limiting case. The ground state of the spin Bogoliubov Hamiltonian exhibits wonderful spin squeezing, which approaches to the Heisenberg limit in the case of the one-axis twisting Hamiltonian. It is possible to realize experimentally the spin squeezed ground state of the one-axis-twisting Hamiltonian in dipolar spinor condensates, ultracold atoms in optical lattices, spins in a cavity, or alkali atoms in a vapor cell.
• Abstract（参考訳）: 一軸回転するハミルトニアンの下での最適スピンスクイーズは、クエンチ力学の後に相互作用する原子に対して$J^{-2/3}$のスケーリング法則に従うことがよく確立されている。 ここでは、一軸回転するハミルトニアン基底状態のスピンが実際にハイゼンベルク極限$J^{-1}$に達することを解析的および数値的に証明する。 双線型ボゴリューボフ・ハミルトン作用素を昇降スピン作用素で構成することにより、一軸ねじれハミルトン多様体を極限ケースとして含むスピン・ボゴリューボフ・ハミルトン作用素を正確に対角化する。 スピンの基底状態であるボゴリューボフ・ハミルトニアンは、一軸ねじれハミルトニアンの場合、ハイゼンベルク極限に近づく素晴らしいスピンスクイーズを示す。 双極子スピナー凝縮体、光学格子中の超低温原子、空洞内のスピン、気相セル内のアルカリ原子における1軸回転ハミルトンのスピン圧縮基底状態を実験的に実現することが可能である。

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