論文の概要: Quantum noise in a squeezed-light-enhanced multiparameter quantum sensor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.08190v1
• Date: Mon, 09 Jun 2025 20:00:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-11 15:11:40.660966
• Title: Quantum noise in a squeezed-light-enhanced multiparameter quantum sensor
• Title（参考訳）: 圧縮光増幅型マルチパラメータ量子センサにおける量子ノイズ
• Authors: Aleksandra Sierant, Diana Méndez-Avalos, Santiago Tabares Giraldo, Morgan W. Mitchell,
• Abstract要約: 本研究では, 量子センサを用いた感度の量子化について検討した。 hOPMはdc磁場強度(スカラー磁力計)の両方を取得し、選択された周波数でac磁場の1つの4分の1を共鳴的に検出する。 我々は、これらの相互作用を、S$とS_3$Skesコンポーネント間の量子ノイズの分布を制御するツールとして、圧縮光を用いて観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.94295877935867
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study quantum enhancement of sensitivity using squeezed light in a multi-parameter quantum sensor, the hybrid rf-dc optically pumped magnetometer (hOPM) [Phys. Rev. Applied 21, 034054, (2024)]. Using a single spin ensemble, the hOPM acquires both the dc field strength (scalar magnetometry), and resonantly detects one quadrature of the ac magnetic field at a chosen frequency (rf magnetometry). In contrast to the Bell-Bloom scalar magnetometer (BBOPM) [Phys. Rev. Lett. 127, 193601 (2021)], the back-action evasion in the hOPM is incomplete, leading to a complex interplay of the three quantum noise sources in this system: photon shot noise, spin projection noise, and measurement back-action noise. We observe these interactions using squeezed light as a tool to control the distribution of optical quantum noise between $S_2$ and $S_3$ polarization Stokes components, and the resulting effect on readout quantum noise and measurement back-action.
• Abstract（参考訳）: マルチパラメータ量子センサ,hOPM (Hybrid rf-dc optically pumped magnetometer) [Phys. Rev. Applied 21, 034054, (2024)] において, 圧縮光を用いた感度の量子化について検討した。 単一のスピンアンサンブルを用いて、hOPMはdc磁場強度(スカラー磁力計)と、選択された周波数(rf磁力計)でc磁場の1つの4分の1を共鳴的に検出する。 ベル・ブルーム・スカラー磁力計 (BBOPM) [Phys. Rev. Lett. 127, 193601 (2021)] とは対照的に、hOPMのバックアクション回避は不完全であり、このシステムにおける3つの量子ノイズ源(光子ショットノイズ、スピンプロジェクションノイズ、バックアクションノイズの測定)の複雑な相互作用をもたらす。 我々はこれらの相互作用を、S_2$と$S_3$の偏光ストークス成分間の光量子ノイズの分布を制御するためのツールとして、圧縮光を用いて観察し、その結果の読み出し量子ノイズと測定バックアクションへの影響について考察した。

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