論文の概要: Quantum enhancement and Doppler suppression of Kasevich-Chu atom interferometer with motional squeezing states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16632v1
- Date: Mon, 15 Jun 2026 12:23:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.515855
- Title: Quantum enhancement and Doppler suppression of Kasevich-Chu atom interferometer with motional squeezing states
- Title（参考訳）: Kasevich-Chu原子間干渉計の運動スクイーズ状態による量子増強とドップラー抑制
- Authors: Dongyang Yu, Yubin Wang, Fong En Oon, Qiang Lin,
- Abstract要約: 内部および外部の原子自由度は、カセヴィチ・チュー干渉計でハイブリッド化される。
入力として運動スクイーズ状態を導入することにより、量子および古典的なフィッシャー情報の計算枠組みを導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.487852330417353
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hybridization of internal and external atomic degrees of freedom in a Kasevich-Chu interferometer enables the possibility to enhance the sensitivity significantly even under quantum-standard limit. By introducing motional squeezing state as an input, we systematically derive the computational framework of quantum and classical Fisher information of two measurement protocols for arbitrary strength of Doppler effects. Through maximizing the corresponding classical Fisher information, we obtain the optimal control parameters and the corresponding quantum Fisher information. For population measurement, the largest sensitivity can be as large as four times than the semi-classical limit through enlarging the atom coherence length. For joint measurement of population and position, the competition between quantum enhancement and Doppler suppression induces two three behaviors, in one regime, the quantum enhancement dominates even in presence of strong Doppler broadening effects where the sensitivity is significantly enhanced; while in another regime, an optimal squeezing parameter is observed where the classical Fisher information reaches the maximum. Our results clearly demonstrate the robustness of external quantum enhancement against Doppler suppression. Our proposal can be readily applied to gravimeter of mobile platform where decoherence from noise will damage the many-body entanglement of internal spin squeezing.
- Abstract（参考訳）: カセヴィチ・チュー干渉計における内部および外部原子自由度のハイブリッド化は、量子標準極限の下でも感度を著しく高めることができる。
入力として運動スクイーズ状態を導入することにより、ドップラー効果の任意の強度を示す2つの測定プロトコルの量子的および古典的フィッシャー情報の計算枠組みを体系的に導出する。
対応する古典的フィッシャー情報を最大化することにより、最適制御パラメータと対応する量子フィッシャー情報を得る。
個体数測定では、原子コヒーレンス長を大きくすることで、半古典的限界の最大4倍の感度が得られる。
集団と位置の合同測定では、量子エンハンスメントとドップラー抑制の競合は2つの挙動を誘導するが、ある状態においては、量子エンハンスメントは、感度が著しく向上する強いドップラー拡張効果が存在する場合でも支配的であり、別の状態では古典的なフィッシャー情報が最大に達する際に最適なスクイーズパラメータが観測される。
以上の結果から,ドップラー抑制に対する外部量子増強の堅牢性が明らかとなった。
提案手法は, 内部スピンスキュージングの多体絡み合いを損なうような, 移動プラットフォームの重力計に容易に適用できる。
関連論文リスト
- Quantum Sensing of Birefringence Beyond the Classical Limit with a Hyper-Entangled SU(1,1) Interferometer [2.142732479736229]
感度のショットノイズ限界を超えて未知の小型複屈折を検出するための干渉計方式を提案する。
具体的には、2対のクロスポーラライゼーション非線形媒質は2モードの量子光を生成して測定する。
現実的な利得と内部損失の条件下で, 干渉計の小型複屈折に対する感度について, 完全に理論的解析を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-09T19:18:56Z) - Information-Scrambling-Enhanced Quantum Sensing Beyond the Standard Quantum Limit [24.972499920814034]
超伝導量子プロセッサ上に実装されたスケーラブルでスクランブル型量子センシングプロトコルを実験的に実証した。
量子情報のスクランブルを利用して、このプロトコルは局所的な相互作用を非局在化された気象学的に有用な相関に変換し、ロバストな信号増幅を可能にする。
この研究は、有望な実験プラットフォームによる実用的な量子センシングの利点への、容易にスケーラブルな道を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-24T13:05:34Z) - Approximate universality and large measurement gain of Rabi model in a linear potential under strong Doppler broadening [0.0]
本研究は高感度・耐雑音性原子重力計の開発のための理論的基礎を築いた。
ドップラー効果がラビ振動に与える影響を内部状態と外部状態の強い結合により解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-17T10:17:36Z) - Acoustic phonon phase gates with number-resolving phonon detection [36.29277627484587]
量子音響学におけるイテナントフォノンは、超伝導量子ビットと組み合わせることで、量子光学のアプローチに対する魅力的な代替手段を提供する。
超伝導トランスモン量子ビットからのフォノン状態の周波数依存散乱を用いたフォノン位相制御を実装した。
フォノン位相を測定するために使用される音響干渉計は、ノイズフロアに制限されたHong-Ou-Mandel干渉可視度98.1%を達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-05T20:56:35Z) - Oscillatory dissipative tunneling in an asymmetric double-well potential [32.65699367892846]
化学研究は、トンネリング速度の正確な測定能力を備えた、完全に調整可能な非対称二重井戸の恩恵を受けるだろう。
連続的に駆動されるKerrパラメトリック発振器と第3次非線形性からなる量子シミュレータシステムについて述べる。
我々の研究は、量子超伝導回路に基づくプロトン転移反応のアナログ分子シミュレータの開発のための第一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-19T22:43:07Z) - Effect of the readout efficiency of quantum measurement on the system entanglement [44.99833362998488]
非効率なモニタリングの下で、1d量子ランダムウォークにおける粒子の絡み合いを定量化する。
測定によって引き起こされる量子-古典的交叉における系の最大平均絡み合いは、測定強度と非効率性によって異なる方法であることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T18:10:05Z) - Enhanced coherent light-matter interaction and room-temperature quantum
yield of plasmonic resonances engineered by a chiral exceptional point [1.074267520911262]
我々は、キラルな例外点(CEP)で作動するフォトニックキャビティと統合することにより、プラズモン共鳴の局所状態密度(LDOS)を調整することを提案する。
量子化された数モード理論を用いて、提案されたハイブリッドキャビティのLDOSが、次数の線形幅を狭めることで、サブツリアンラインシェイプに進化できることを明らかにする。
これにより、偏光状態の散逸が減少すると共に、コヒーレントな光-物質相互作用が強化される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-08T13:10:04Z) - Enhanced optomechanical interaction in the unbalanced interferometer [40.96261204117952]
量子光学系は、巨大な物体の量子の性質に関する基本的な問題の研究を可能にする。
ここでは、光学的結合強度を高めるミシェルソン・サニャック干渉計の修正を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-11T14:24:34Z) - Robust phase metrology with hybrid quantum interferometers against
particle losses [0.0]
絡み合いは、高感度な量子力学を実現するための重要な量子資源である。
符号化されたパラメータの適切な正確な推定を実現するために,スピンオシレータハイブリッド量子干渉計を提案する。
提案したハイブリッド量子干渉計は、振動モードの粒子損失に対して顕著な堅牢性を有する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-12T08:14:01Z) - Noise prediction and reduction of single electron spin by
deep-learning-enhanced feedforward control [26.13935769245144]
ダイヤモンドベースのナノスケールセンシングの応用において、ノイズ誘起制御不完全性は重要な問題である。
本稿では,ノイズの傾向を予測し,遅延を補償することにより,この制約を緩和するディープラーニング手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-16T09:19:18Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。