論文の概要: Tracking time-varying signals with quantum-enhanced atomic magnetometers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.14793v1
- Date: Tue, 18 Mar 2025 23:56:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-20 15:23:02.057874
- Title: Tracking time-varying signals with quantum-enhanced atomic magnetometers
- Title（参考訳）: 量子化原子磁気センサによる時間変化信号の追跡
- Authors: Julia Amoros-Binefa, Morgan W. Mitchell, Jan Kolodynski,
- Abstract要約: 我々は、arXiv:2403.14764(2024)で導入された推定制御技術をスピン沈降磁力計の実験的な設定に適用する。
変動するフィールドのリアルタイム追跡は、測定によるスピンスクイーズによる利点を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum entanglement, in the form of spin squeezing, is known to improve the sensitivity of atomic instruments to static or slowly-varying quantities. Sensing transient events presents a distinct challenge, requires different analysis methods, and has not been shown to benefit from entanglement in practically-important scenarios such as spin-precession magnetometry (SPM). Here we adapt estimation control techniques introduced in arXiv:2403.14764(2024) to the experimental setting of SPM and analogous techniques. We demonstrate that real-time tracking of fluctuating fields benefits from measurement-induced spin-squeezing and that quantum limits dictated by decoherence are within reach of today's experiments. We illustrate this quantum advantage by single-shot tracking, within the coherence time of a spin-precession magnetometer, of a magnetocardiography signal overlain with broadband noise.
- Abstract（参考訳）: 量子絡み合いはスピンスクイーズという形で、原子楽器の感度を静的またはゆっくりと変化する量に改善することが知られている。
過渡事象の検知は、異なる分析方法を必要としており、スピンプレセッション磁気メトリー(SPM)のような事実上重要なシナリオにおける絡み合いの恩恵は示されていない。
ここでは、arXiv:2403.14764(2024)で導入された推定制御技術を、SPMおよび類似技術の実験的な設定に適用する。
変動するフィールドのリアルタイム追跡は、測定によって引き起こされるスピンスクイーズによる恩恵を受けており、デコヒーレンスによって予測される量子限界は今日の実験の範囲内にあることを実証する。
この量子的優位性は、スピンプレッション磁気センサのコヒーレンス時間内において、ブロードバンドノイズに起因した磁気心電図信号によって説明される。
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