論文の概要: Line search by quantum logic spectroscopy enhanced with squeezing and statistical tests

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.20104v1
• Date: Mon, 26 May 2025 15:09:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-27 16:58:43.549999
• Title: Line search by quantum logic spectroscopy enhanced with squeezing and statistical tests
• Title（参考訳）: 量子論理分光法による線探索 : スクイーズ法と統計的検定による拡張
• Authors: Ivan Vybornyi, Shuying Chen, Lukas J. Spieß, Piet O. Schmidt, Klemens Hammerer,
• Abstract要約: 固定されたイオンと分子の内部遷移は、可変周波数の印加光場によって生じる運動変位を検出することで探究することができる。 主なボトルネックは周波数帯域での探索速度であり、変位検出の感度を高めることで増大させることができる。 我々は,各手法が独立にスキャン速度を大幅に向上させることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11184789007828977
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum logic spectroscopy, internal transitions of trapped ions and molecules can be probed by detecting the motional displacement caused by an applied light field of variable frequency. This provides a solution to ``needle in a haystack'' problems, such as the search for narrow clock transitions in highly charged ions, recently discussed by S. Chen et al. (Phys. Rev. Applied 22, 054059). The main bottleneck is the search speed over a frequency bandwitdh, which can be increased by enhancing the sensitivity of displacement detection. In this work, we explore two complementary improvements: the use of squeezed motional states and optimal statistical postprocessing of data using a hypothesis testing framework. We demonstrate that each method independently provides a substantial boost to scan speed. Their combination effectively mitigates state preparation and measurement errors, improving the scan speed by an order of magnitude and fully leveraging the quantum enhancement offered by squeezing.
• Abstract（参考訳）: 量子論理分光法では、可変周波数の印加光場によって生じる運動変位を検出することにより、捕捉されたイオンと分子の内部遷移をプローブすることができる。 このことは、高電荷イオン中の狭いクロック遷移の探索のような「干し草の山の中で」問題に対する解決策を提供する(S. Chen et al (Phys. Rev. Applied 22 054059) によって最近議論された)。 主なボトルネックは周波数帯域での探索速度であり、変位検出の感度を高めることで増大させることができる。 本研究では,2つの相補的な改良点について検討する: 圧縮された運動状態の使用と仮説テストフレームワークを用いたデータの最適統計的後処理。 我々は,各手法が独立にスキャン速度を大幅に向上させることを示した。 それらの組み合わせは、状態の準備と測定の誤差を効果的に軽減し、スキャン速度を桁違いに改善し、スクイーズによって提供される量子エンハンスメントを完全に活用する。

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