論文の概要: Quantum Weak Measurement Amplifies Dispersion Signal of Rydberg Atomic System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.03085v1
- Date: Wed, 05 Mar 2025 00:54:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-06 15:51:50.805968
- Title: Quantum Weak Measurement Amplifies Dispersion Signal of Rydberg Atomic System
- Title(参考訳): 量子弱測定によるライドバーグ原子系の分散信号の増幅
- Authors: Yinghang Jiang, Jiguo Wu, Meng Shi, Hanqing Zheng, Fei Guo, Zhiguang Xiao, Zhiyou Zhang,
- Abstract要約: 本稿では,Rydberg原子マイクロ波検出システムの分散信号を増幅する手法を提案する。
このスキームは、技術的ノイズの影響を効果的に軽減し、理論上の原子ショットノイズによって設定された限界に近い測定精度を達成するために使用できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2265940526918153
- License:
- Abstract: Rydberg atoms, with their long coherence time and large electric dipole moment, are pivotal in quantum precision measurement. In the process of approaching the standard quantum limit, higher demands are placed on detection schemes. This paper presents a scheme to amplify dispersion signal of Rydberg atomic microwave detection system, using a quantum weak measurement technique together with improved dimensionless pointer. The scheme effectively mitigates the impact of technical noise and can be used to achieve a measurement precision close to the limit set by atomic shot noise in theory. Compared with the superheterodyne method based on transmission detection, our scheme has been experimentally proved to have a sensitivity increase of 5$\sim$6 dB. In this work, the Rydberg dispersion signal amplification mechanism offers a approach to enhance microwave detection sensitivity, which also facilitates deeper investigations into its dynamic processes and further applications of this mechanism in quantum communication and quantum control.
- Abstract(参考訳): 長いコヒーレンス時間と大きな電気双極子モーメントを持つリドバーグ原子は、量子精度測定において重要な存在である。
標準量子限界に近づく過程では、より高い要求が検出スキームに置かれる。
本稿では,Rydberg 原子マイクロ波検出システムの分散信号を量子弱測定法を用いて増幅する手法を提案する。
このスキームは、技術的ノイズの影響を効果的に軽減し、理論上の原子ショットノイズによって設定された限界に近い測定精度を達成するために使用できる。
送信検出に基づく超ヘテロダイン法と比較して,本手法は感度が5$\sim$6 dBに向上することが実験的に証明されている。
この研究において、Rydberg分散信号増幅機構はマイクロ波検出感度を高めるアプローチを提供し、また、その動的プロセスや量子通信および量子制御におけるこのメカニズムのさらなる応用についてより深い研究を促進する。
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