論文の概要: Squeezing Enhancement in Lossy Multi-Path Atom Interferometers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04091v1
• Date: Fri, 6 Sep 2024 07:59:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-09 16:25:56.289807
• Title: Squeezing Enhancement in Lossy Multi-Path Atom Interferometers
• Title（参考訳）: ロスシーマルチパス原子干渉計のスキューズ化
• Authors: Julian Günther, Jan-Niclas Kirsten-Siemß, Naceur Gaaloul, Klemens Hammerer,
• Abstract要約: 本稿では、特にブラッグ回折を用いて、原子間干渉法においてスピンスクイーズ状態によって得られる感度の利得について検討する。 現実的な非単位干渉計を正確に記述した一般化された入出力形式を導入する。 その結果,現実的な条件下での量子絡み合いを利用して干渉計の設定を最適化する方法が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09782246441301058
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This paper explores the sensitivity gains afforded by spin-squeezed states in atom interferometry, in particular using Bragg diffraction. We introduce a generalised input-output formalism that accurately describes realistic, non-unitary interferometers, including losses due to velocity selectivity and scattering into undesired momentum states. This formalism is applied to evaluate the performance of one-axis twisted spin-squeezed states in improving phase sensitivity. Our results show that by carefully optimising the parameters of the Bragg beam splitters and controlling the degree of squeezing, it is possible to improve the sensitivity of the interferometer by several dB with respect to the standard quantum limit despite realistic levels of losses in light pulse operations. However, the analysis also highlights the challenges associated with achieving these improvements in practice, most notably the impact of finite temperature on the benefits of entanglement. The results suggest ways of optimising interferometric setups to exploit quantum entanglement under realistic conditions, thereby contributing to advances in precision metrology with atom interferometers.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、特にブラッグ回折を用いて、原子間干渉法においてスピンスクイーズ状態によって得られる感度の利得について検討する。 我々は、速度選択性による損失や望ましくない運動量状態への散乱を含む、現実的な非単位干渉計を正確に記述する一般化された入出力形式を導入する。 この定式化は1軸ねじれスピンスクイーズ状態の性能評価に応用され、位相感度が向上する。 以上の結果から,ブラッグビームスプリッタのパラメータを慎重に最適化し,スケザリングの程度を制御することにより,光パルス操作における現実的な損失レベルにもかかわらず,標準量子限界に対する干渉計の感度を数dBで向上できることが示唆された。 しかし、この分析はこれらの改善を実際に達成する上での課題、特に有限温度が絡み合いの利点に与える影響も強調している。 その結果,現実的な条件下での量子絡み合いを利用して干渉計のセットアップを最適化する方法が示唆され,原子干渉計による精密距離測定の進歩に寄与した。

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