論文の概要: Generating collective spin cat states via photon-number measurements near the Dicke critical point
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15945v1
- Date: Fri, 15 May 2026 13:29:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-18 21:22:26.29396
- Title: Generating collective spin cat states via photon-number measurements near the Dicke critical point
- Title（参考訳）: ディック臨界点付近での光子数測定による集合ニューロン状態の生成
- Authors: Taiga Nakamoto, Shohei Imai, Kazuaki Takasan,
- Abstract要約: キャビティ結合原子アンサンブルにおいて, 強い光・光・光の絡み合いを利用して, 集合的なスピン猫状態を生成する手法を提案する。
キャット状態はディック模型の基底状態における光子数測定によって決定可能であることを数値解析および解析的に実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a method for generating collective spin cat states in a cavity-coupled atomic ensemble by exploiting strong light-matter entanglement and anti-squeezing associated with the superradiant phase transition. We numerically and analytically demonstrate that the cat states can be heralded by photon-number measurement on the ground state of the Dicke model. The near-critical regime enhances both the cat-state size and the probability of obtaining larger photon-number outcomes, and outcomes with larger photon numbers yield even larger cat states. We also show that a thermodynamic-limit analysis clarifies the generation mechanism and connects it to a natural light-matter analogue of generalized photon subtraction for optical cat-state generation. These results suggest that exploiting criticality in strongly coupled light-matter systems could open new directions for matter-based many-body quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: キャビティ結合原子アンサンブルにおいて,スーパーラジアント相転移に伴う強い光物質の絡み合いとアンチ・スクイーズを利用して,集合的なスピン猫状態を生成する方法を提案する。
キャット状態はディック模型の基底状態の光子数測定によって決定可能であることを数値解析および解析的に実証した。
ほぼ臨界状態は、猫の状態の大きさとより大きな光子数の結果を得る確率の両方を高め、より大きな光子数を持つ結果はさらに大きな猫状態をもたらす。
また, 熱力学リミット解析により生成機構を明らかにし, 光キャット状態生成のための一般化光子サブトラクションの自然な光マターアナログと接続することを示した。
これらの結果は、強く結合した光マター系における臨界性を利用すると、物質ベースの多体量子技術のための新しい方向が開かれることを示唆している。
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