論文の概要: Engineering near-unitary one-axis twisting evolution via a driven Tavis-Cummings model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12043v1
- Date: Thu, 12 Mar 2026 15:19:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-13 14:46:26.174296
- Title: Engineering near-unitary one-axis twisting evolution via a driven Tavis-Cummings model
- Title（参考訳）: 駆動されたTavis-Cummingsモデルによる準単位近傍の1軸ねじれ進化
- Authors: Jinfeng Liu, Yan Mu, Lili Song, Gang Liu, Mingfeng Wang,
- Abstract要約: 一軸ツイストリング(英: One-axis twisting、OAT)は、原子アンサンブルの量子状態を操作するための重要な資源である。
OATダイナミクスの現在の実装は、光原子結合のTavis-Cummingsモデルに依存している。
本稿では,ほぼ一元的OAT進化を実現するために,駆動型Tavis-Cummingsモデルに基づく手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4585048449212725
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: One-axis twisting (OAT) interaction is a pivotal resource for manipulating quantum states of atomic ensembles, enabling spin squeezing, atomic-cat-state generation, and weak-phase amplification. Current implementations of OAT dynamics predominantly rely on the Tavis-Cummings model of light-atoms coupling; however, this approach inevitably introduces an additional Stark term that entangles the light with the atoms, which compromises the unitarity of OAT evolution and thereby degrades the OAT-based control precision. Here we propose a scheme based on a driven Tavis-Cummings model to achieve near-unitary OAT evolution. We demonstrate that both constant and time-varying driving of an atoms-cavity hybrid system can realize near-unitary OAT evolution, albeit with distinct coupling strength. Furthermore, when atomic dissipation is taken into account, we find that the time-varying-driving scheme exhibits superior resistance to decoherence. Our approach is broadly applicable to a variety of atomic platforms, including cold atoms, trapped ions, and nitrogen-vacancy centers.
- Abstract（参考訳）: 一軸ツイストリング(英: One-axis twisting、OAT)相互作用は、原子アンサンブルの量子状態を操作するための中心的な資源であり、スピンスクイーズ、原子-キャット状態の生成、弱相増幅を可能にする。
OATダイナミクスの現在の実装は、主に光-原子結合のTavis-Cummingsモデルに依存しているが、このアプローチは必然的に、光を原子と絡み合うスターク項を導入し、OAT進化のユニタリティを損なうことによって、OATベースの制御精度を低下させる。
本稿では,ほぼ一元的OAT進化を実現するために,駆動型Tavis-Cummingsモデルに基づく手法を提案する。
原子-キャビティハイブリッド系の定時駆動は, 結合強度が異なるにもかかわらず, ほぼ単単位のOAT進化を達成できることを実証した。
さらに、原子散逸を考慮した場合、時間変化駆動方式はデコヒーレンスに対する優れた耐性を示す。
我々のアプローチは、コールド原子、閉じ込められたイオン、窒素空孔中心など、様々な原子プラットフォームに広く適用されています。
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