論文の概要: Metrology using atoms in an array of double-well potentials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.11395v1
- Date: Tue, 15 Jul 2025 15:06:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-16 19:46:03.16579
- Title: Metrology using atoms in an array of double-well potentials
- Title(参考訳): ダブルウェルポテンシャルアレイ中の原子を用いたメトロロジー
- Authors: Danish Ali Hamza, Jan Chwedeńczuk,
- Abstract要約: 絡み合いのような量子効果は、標準的な量子限界を超えて、メートル法的な感度を高めることができる。
本稿では,スケーラブルな多体絡み合った状態を生成する方法を検討する。
この絡み合いが量子センサの感度を向上させることを実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum effects, such as entanglement, Einstein-Podolsky-Rosen steering, and Bell correlations, can enhance metrological sensitivity beyond the standard quantum limit. These correlations are typically generated through interactions between atoms or molecules, or during the passage of a laser pulse through a birefringent crystal. Here, we consider an alternative method of generating scalable, many-body entangled states, and demonstrate their usability for quantum-enhanced metrology. Our setup is a one-dimensional (1D) array of double-well potentials holding independent and uncorrelated Bose-Einstein condensates. The beam-splitting transformation mixes the signal between adjacent wells and yields a strongly entangled state through a many-body equivalent of the Hong-Ou-Mandel effect. We demonstrate this entanglement can improve the sensitivity of quantum sensors. In our analysis, we account for the effects of atomic fluctuations and identify the optimal measurement that saturates the quantum Cramer-Rao bound.
- Abstract(参考訳): エンタングルメント、アインシュタイン-ポドルスキー-ローゼンのステアリング、ベル相関のような量子効果は、標準量子限界を超えたメートル法感度を高めることができる。
これらの相関は典型的には、原子や分子間の相互作用、あるいは複屈折結晶をレーザーパルスが通過する際に生じる。
本稿では、スケーラブルな多体絡み合った状態を生成する別の方法を検討し、量子化メトロジーのユーザビリティを実証する。
我々の構成は、独立かつ非相関なボース=アインシュタイン凝縮体を持つ二重井戸ポテンシャルの1次元(1次元)配列である。
ビーム分割変換は、隣接する井戸間の信号を混合し、Hong-Ou-Mandel効果の多体等価性を介して強い絡み合った状態を生成する。
この絡み合いが量子センサの感度を向上させることを実証する。
分析では、原子のゆらぎの影響を考慮し、量子クレーマー・ラオ境界を飽和させる最適な測定値を特定する。
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