論文の概要: Nuclear Spin Squeezing Based on Spin-Exchange Collisions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.29046v1
• Date: Fri, 31 Jul 2026 05:58:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-03 16:35:22.219642
• Title: Nuclear Spin Squeezing Based on Spin-Exchange Collisions
• Title（参考訳）: スピン交換衝突による核スピンスクイーズ
• Abstract要約: 環境からの隔離は、希ガス核スピンの日々の寿命につながる。 超長寿命で巨大な原子番号を持つ核スピンのスクイーズが効率よく得られ、操作できることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16385815610837165
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Isolation from environment leads to the days-long lifetime of noble-gas nuclear spins, but also brings great challenges to the preparation, manipulation, and measurement of nuclear-spin quantum states. Here we find that nuclear spin squeezing, with ultra-long lifetime and huge atomic number, can be efficiently obtained and manipulated based on the coherent spin-exchange interaction between alkali-metal and noble-gas ensembles. Thanks to the considerable advantage of our proposal in preparing the spin squeezing of the macroscopic atomic ensemble with a huge atomic number, even the nuclear spin-squeezed state containing 10^20 atoms or more is obtainable with preexisting techniques. Further, the days-long storage and measurement of nuclear spin squeezing can be performed by the coherent manipulation of a magnetic field. This proposal can be implemented in hot atomic ensembles, whose ease of access and high adaptability to various environments will significantly facilitate the research and application of nuclear-spin nonclassical states in precision measurement, quantum information, and fundamental physics.
• Abstract（参考訳）: 環境からの隔離は、希ガス核スピンの日々の寿命につながるが、核スピン量子状態の準備、操作、測定にも大きな課題をもたらす。 ここでは, 超長寿命で原子数の大きい核スピンスクイージングが, アルカリ-金属-貴ガス-アンサンブル間のコヒーレントなスピン交換相互作用に基づいて効率よく得られ, 操作できることを見出した。 巨大原子数を持つマクロ原子アンサンブルのスピンスクイーズ作成において,提案手法のかなりの利点により, 10^20原子以上を含む核スピンスクイーズ状態であっても, 既存の技術で得ることが可能となった。 さらに、磁場のコヒーレントな操作により、核スピンスクイーズを数日保存して測定することができる。 この提案は、様々な環境へのアクセスの容易さと高い適応性によって、精密測定、量子情報、基礎物理学における核スピン非古典状態の研究と応用を著しく促進する熱い原子アンサンブルに実装することができる。

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