論文の概要: Adiabatic Ramsey Interferometry for Measuring Weak Nonlinearities with Super-Heisenberg Precision

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29574v1
• Date: Tue, 31 Mar 2026 10:54:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-01 15:25:03.565259
• Title: Adiabatic Ramsey Interferometry for Measuring Weak Nonlinearities with Super-Heisenberg Precision
• Title（参考訳）: 超ハイゼンベルク精度による弱非線形性測定のための断熱ラムゼー干渉計
• Authors: Venelin P. Pavlov, Bogomila S. Nikolova, Peter A. Ivanov,
• Abstract要約: 本稿では,弱い非線形性を捕捉したイオンで検出するための断熱的ラムゼイ干渉法を提案する。 この方法は、非線形対称性を破る摂動に敏感なプローブとして量子ラビモデルを使用することに依存している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose an adiabatic Ramsey interferometry technique for detecting weak nonlinearities with trapped ions. The method relies on using the quantum Rabi model as a probe, which is sensitive to nonlinear symmetry-breaking perturbations. We show that the couplings which arise either from anharmonic terms of the trapping potential or due to higher order terms in the Coulomb interaction expansion can be efficiently estimated by measuring the spin state probabilities alone. We show that the spin signal is amplified by the mean-phonon excitations, which results in the estimation precision reaching the super-Heisenberg limit. Notably, achieving such high-precision estimation does not require specific entangled state preparation and can be reached even for initial thermal motion state. Furthermore, we show that the super-Heisenberg scaling can be observed even in the presence of weak spin-dephasing.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,弱い非線形性を捕捉したイオンで検出するための断熱的ラムゼイ干渉法を提案する。 この方法は、非線形対称性を破る摂動に敏感なプローブとして量子ラビモデルを使用することに依存している。 トラップ電位の非調和項から生じる結合や、クーロン相互作用膨張における高次項による結合はスピン状態の確率のみを測定することで効率的に推定できることを示す。 スピン信号は平均フォノン励起によって増幅され,その結果,超ハイゼンベルク限界に達する推定精度が得られた。 特に、そのような高精度な推定を達成するには、特定の絡み合った状態の準備を必要とせず、初期熱運動状態であっても到達できる。 さらに,スピンデフォーカスが弱い場合でも,超ハイゼンベルクスケーリングが観測可能であることを示す。

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