1ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona, 08860 Castelldefels (Barcelona), España
2ICREA, pág. Lluís Companys 23, 08010 Barcelona, España
3Universidad Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel, 38000 Grenoble, Francia
¿Encuentra este documento interesante o quiere discutirlo? Scite o deje un comentario en SciRate.
Resumen
Las desigualdades de compresión de espín (SSI) representan una herramienta importante para investigar el entrelazamiento cuántico entre una colección de átomos de pocos niveles y se basan en mediciones de espín colectivo y sus fluctuaciones. Sin embargo, para conjuntos atómicos de átomos de espín $j$ y gases de espinor ultrafríos, muchos experimentos pueden generar imágenes de las poblaciones en todos los subniveles de Zeeman $s=-j, -j+1, dots, j$, lo que podría revelar características más finas del entrelazamiento cuántico. no capturado por SSI. Aquí presentamos un enfoque sistemático que explota las mediciones de población de subnivel de Zeeman para construir nuevos criterios de entrelazamiento e ilustrar nuestro enfoque sobre los estados fundamentales de los condensados de Bose-Einstein de espín-1 y espín-2. Más allá de estos ejemplos específicos, nuestro enfoque permite inferir, de manera sistemática, el testigo de entrelazamiento permutacionalmente invariante óptimo para cualquier conjunto dado de medidas colectivas en un conjunto de sistemas cuánticos de nivel $d$.
► datos BibTeX
► referencias
[ 1 ] P. Bataille, A. Litvinov, I. Manai, J. Huckans, F. Wiotte, A. Kaladjian, O. Gorceix, E. Maréchal, B. Laburthe-Tolra y M. Robert-de Saint-Vincent. Transferencia de cantidad de movimiento dependiente del espín adiabático en un gas fermi degenerado su ($ n $). física Rev. A, 102: 013317, julio de 2020. 10.1103/PhysRevA.102.013317. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.102.013317.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.013317
[ 2 ] Rohit Prasad Bhatt, Jan Kilinc, Lilo Höcker y Fred Jendrzejewski. Dinámica estocástica de unos pocos átomos de sodio en presencia de una nube fría de potasio. Scientific Reports, 12 (1), febrero de 2022. ISSN 2045-2322. 10.1038/s41598-022-05778-8. URL http://dx.doi.org/10.1038/s41598-022-05778-8.
https://doi.org/10.1038/s41598-022-05778-8
[ 3 ] Thomas Chalopin, Chayma Bouazza, Alexandre Evrard, Vasiliy Makhalov, Davide Dreon, Jean Dalibard, Leonid A. Sidorenkov y Sylvain Nascimbene. Detección mejorada cuánticamente utilizando estados de espín no clásicos de un átomo altamente magnético. Nature Communications, 9 (1), noviembre de 2018. 10.1038/s41467-018-07433-1. URL https://doi.org/10.1038.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07433-1
[ 4 ] L. Chomaz, S. Baier, D. Petter, MJ Mark, F. Wächtler, L. Santos y F. Ferlaino. Cruce impulsado por fluctuaciones cuánticas de un condensado de bose-einstein diluido a una macrogota en un fluido cuántico dipolar. física Rev. X, 6: 041039, noviembre de 2016. 10.1103/PhysRevX.6.041039. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevX.6.041039.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041039
[ 5 ] Tommaso Comparin, Fabio Mezzacapo, and Tommaso Roscilde. Estados entrelazados multipartitos en simuladores cuánticos dipolares. Cartas de revisión física, 129 (15), octubre de 2022a. 10.1103/physrevlett.129.150503. URL https://doi.org/10.1103.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.129.150503
[ 6 ] Tommaso Comparin, Fabio Mezzacapo, and Tommaso Roscilde. Robusto espín comprimiendo desde la torre de estados de hamiltonianos de espín u(1) simétricos. física Rev. A, 105: 022625, febrero de 2022b. 10.1103/PhysRevA.105.022625. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.105.022625.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.022625
[ 7 ] L.-M. Duan, JI Cirac y P. Zoller. Enredo cuántico en condensados de espinor bose-einstein. física Rev. A, 65: 033619, febrero de 2002. 10.1103/PhysRevA.65.033619. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.65.033619.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.033619
[ 8 ] Nils J. Engelsen, Rajiv Krishnakumar, Onur Hosten y Mark A. Kasevich. Correlaciones de campana en estados de espín comprimido de 500 000 átomos. física Rev. Lett., 118 (14): 140401, abril de 2017. 10.1103/PhysRevLett.118.140401. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.118.140401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.140401
[ 9 ] Bertrand Evrard, An Qu, Jean Dalibard y Fabrice Gerbier. Desde oscilaciones de muchos cuerpos hasta termalización en un gas espinor aislado. física Rev. Lett., 126: 063401, febrero de 2021a. 10.1103/PhysRev Lett.126.063401. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.126.063401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.063401
[ 10 ] Bertrand Evrard, An Qu, Jean Dalibard y Fabrice Gerbier. Observación de la fragmentación de un condensado de espinor bose-einstein. Ciencia, 373 (6561): 1340–1343, 2021b. 10.1126/ciencia.abd8206. URL https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abd8206.
https://doi.org/10.1126/science.abd8206
[ 11 ] Irénée Frérot y Tommaso Roscilde. Metrología crítica cuántica. física Rev. Lett., 121: 020402, julio de 2018. 10.1103/PhysRevLett.121.020402. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.121.020402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.020402
[ 12 ] Irénée Frérot, Flavio Baccari, and Antonio Acín. Revelando el entrelazamiento cuántico en sistemas de muchos cuerpos a partir de información parcial. Preimpresión de arXiv arXiv:2107.03944, 2021. https://doi.org/10.48550/arXiv.2107.03944. URL https://arxiv.org/abs/2107.03944.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2107.03944
arXiv: 2107.03944
[ 13 ] Albert Frisch, Michael Mark, Kiyotaka Aikawa, Francesca Ferlaino, John L. Bohn, Constantinos Makrides, Alexander Petrov y Svetlana Kotochigova. Caos cuántico en colisiones ultrafrías de átomos de erbio en fase gaseosa. Nature, 507 (7493): 475–479, marzo de 2014. ISSN 1476-4687. 10.1038/naturaleza13137. URL http://dx.doi.org/10.1038/nature13137.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature13137
[ 14 ] Lucas Gabardos, Bihui Zhu, Steven Lepoutre, Ana Maria Rey, Bruno Laburthe-Tolra y Laurent Vernac. Relajación de la magnetización colectiva de una matriz tridimensional densa de átomos $s=3$ dipolares que interactúan. física Rev. Lett., 3: 125, septiembre de 143401. 2020/PhysRevLett.10.1103. URL https://link.aps.org/doi/125.143401/PhysRevLett.10.1103.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.143401
[ 15 ] IM Georgescu, S. Ashhab y Franco Nori. Simulación cuántica. Rev.Mod. Phys., 86: 153–185, marzo de 2014. 10.1103/RevModPhys.86.153. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.86.153.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.153
[ 16 ] Manuel Gessner, Augusto Smerzi y Luca Pezzè. Parámetro metrológico de compresión no lineal. física Rev. Lett., 122: 090503, marzo de 2019. 10.1103/PhysRevLett.122.090503. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.122.090503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.090503
[ 17 ] Kevin A. Gilmore, Matthew Affolter, Robert J. Lewis-Swan, Diego Barberena, Elena Jordan, Ana María Rey y John J. Bollinger. Detección mejorada cuántica de desplazamientos y campos eléctricos con cristales bidimensionales de iones atrapados. Science, 373 (6555): 673–678, agosto de 2021. ISSN 1095-9203. 10.1126/ciencia.abi5226. URL http://dx.doi.org/10.1126/science.abi5226.
https://doi.org/10.1126/science.abi5226
[ 18 ] CD Hamley, CS Gerving, TM Hoang, EM Bookjans y MS Chapman. Vacío comprimido spin-nemático en un gas cuántico. Nature Physics, 8 (4): 305–308, febrero de 2012. ISSN 1745-2481. 10.1038/nphys2245. URL http://dx.doi.org/10.1038/nphys2245.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2245
[ 19 ] Holger Kadau, Matthias Schmitt, Matthias Wenzel, Clarissa Wink, Thomas Maier, Igor Ferrier-Barbut y Tilman Pfau. Observando la inestabilidad de rosensweig de un ferrofluido cuántico. Nature, 530 (7589): 194–197, febrero de 2016. ISSN 1476-4687. 10.1038/naturaleza16485. URL http://dx.doi.org/10.1038/nature16485.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature16485
[ 20 ] Valentin Kasper, Daniel González-Cuadra, Apoorva Hegde, Andy Xia, Alexandre Dauphin, Felix Huber, Eberhard Tiemann, Maciej Lewenstein, Fred Jendrzejewski y Philipp Hauke. Computación cuántica universal y corrección de errores cuánticos con mezclas atómicas ultrafrías. Ciencia y tecnología cuántica, 7 (1): 015008, 2021. 10.1088/2058-9565/ac2d39.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac2d39
[ 21 ] Yuki Kawaguchi y Masahito Ueda. Condensados de espinor-bose-einstein. Informes de física, 520 (5): 253–381, 2012. ISSN 0370-1573. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2012.07.005. URL https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370157312002098. Condensados de Spinor Bose-Einstein.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2012.07.005
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S0370157312002098
[ 22 ] Masahiro Kitagawa y Masahito Ueda. Estados de espín comprimido. física Rev. A, 47: 5138–5143, junio de 1993. 10.1103/PhysRevA.47.5138. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.47.5138.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.47.5138
[ 23 ] Jia Kong, Ricardo Jiménez-Martínez, Charikleia Troullinou, Vito Giovanni Lucivero, Géza Tóth y Morgan W. Mitchell. Enredo espacialmente extendido inducido por la medición en un sistema atómico caliente que interactúa fuertemente. Nature Communications, 11 (1), mayo de 2020. ISSN 2041-1723. 10.1038/s41467-020-15899-1. URL http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-15899-1.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15899-1
[ 24 ] Philipp Kunkel, Maximilian Prüfer, Helmut Strobel, Daniel Linnemann, Anika Frölian, Thomas Gasenzer, Martin Gärttner y Markus K. Oberthaler. El entrelazamiento multipartito distribuido espacialmente permite la dirección epr de las nubes atómicas. Science, 360 (6387): 413–416, 2018. 10.1126/science.aao2254. URL https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aao2254.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aao2254
[ 25 ] Philipp Kunkel, Maximilian Prüfer, Stefan Lannig, Rodrigo Rosa-Medina, Alexis Bonnin, Martin Gärttner, Helmut Strobel y Markus K. Oberthaler. Lectura simultánea de observables de espín colectivo que no conmutan más allá del límite cuántico estándar. física Rev. Lett., 123: 063603, agosto de 2019. 10.1103/PhysRevLett.123.063603. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.063603.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.063603
[ 26 ] Karsten Lange, Jan Peise, Bernd Lücke, Ilka Kruse, Giuseppe Vitagliano, Iagoba Apellaniz, Matthias Kleinmann, Géza Tóth y Carsten Klempt. Enredo entre dos modos atómicos espacialmente separados. Ciencia, 360 (6387): 416–418, 2018. 10.1126/ciencia.aao2035. URL https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aao2035.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aao2035
[ 27 ] E. Lucioni, L. Tanzi, A. Fregosi, J. Catani, S. Gozzini, M. Inguscio, A. Fioretti, C. Gabbanini y G. Modugno. Condensado dipolar de bose-einstein de disprosio con amplias resonancias de feshbach. física Rev. A, 97: 060701, junio de 2018. 10.1103/PhysRevA.97.060701. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.97.060701.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.060701
[ 28 ] Xin-Yu Luo, Yi-Quan Zou, Ling-Na Wu, Qi Liu, Ming-Fei Han, Meng Khoon Tey y Li You. Generación de entrelazamiento determinista a partir de la conducción a través de transiciones de fase cuántica. Science, 355 (6325): 620–623, 2017. 10.1126/science.aag1106. URL https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aag1106.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aag1106
[ 29 ] Jian Ma, Xiaoguang Wang, CP Sun y Franco Nori. Apretón de espín cuántico. Physics Reports, 509 (2-3): 89–165, diciembre de 2011. 10.1016/j.physrep.2011.08.003. URL https://doi.org/10.1016.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2011.08.003
[ 30 ] Guillem Müller-Rigat, Albert Aloy, Maciej Lewenstein e Irénée Frérot. Inferir desigualdades de campana de muchos cuerpos no lineales a partir de correlaciones promedio de dos cuerpos: enfoque sistemático para conjuntos arbitrarios de espín $ j $. PRX Quantum, 2: 030329, agosto de 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.030329. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PRXQuantum.2.030329.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030329
[ 31 ] Luca Pezzè, Augusto Smerzi, Markus K. Oberthaler, Roman Schmied y Philipp Treutlein. Metrología cuántica con estados no clásicos de conjuntos atómicos. Rev.Mod. Phys., 90: 035005, septiembre de 2018. 10.1103/RevModPhys.90.035005. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.90.035005.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.90.035005
[ 32 ] Angelo Piga, Albert Aloy, Maciej Lewenstein e Irénée Frérot. Correlaciones de campana en puntos críticos cuánticos ising. física Rev. Lett., 123: 170604, octubre de 2019. 10.1103/PhysRevLett.123.170604. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.170604.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.170604
[ 33 ] An Qu, Bertrand Evrard, Jean Dalibard y Fabrice Gerbier. Sondeo de correlaciones de espín en un condensado de bose-einstein cerca del nivel de un solo átomo. física Rev. Lett., 125: 033401, julio de 2020. 10.1103/PhysRevLett.125.033401. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.125.033401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.033401
[ 34 ] Martin Ringbauer, Michael Meth, Lukas Postler, Roman Stricker, Rainer Blatt, Philipp Schindler y Thomas Monz. Un procesador cuántico qudit universal con iones atrapados. Nature Physics, 18 (9): 1053–1057, julio de 2022. 10.1038/s41567-022-01658-0. URL https://www.nature.com/articles/s41567-022-01658-0.
https://doi.org/10.1038/s41567-022-01658-0
https: / / www.nature.com/ articles / s41567-022-01658-0
[ 35 ] Roman Schmied, Jean-Daniel Bancal, Baptiste Allard, Matteo Fadel, Valerio Scarani, Philipp Treutlein y Nicolas Sangouard. Correlaciones de campana en un condensado de Bose-Einstein. Science, 352 (6284): 441–444, abril de 2016. ISSN 0036-8075, 1095-9203. 10.1126/ciencia.aad8665. URL http://science.sciencemag.org/content/352/6284/441.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aad8665
http: / / science.sciencemag.org/ content / 352/6284/441
[ 36 ] A. Sorensen, L.-M. Duan, JI Cirac y P. Zoller. Enredo de muchas partículas con condensados de bose-einstein. Nature, 409 (6816): 63–66, enero de 2001. 10.1038/35051038. URL https://doi.org/10.1038.
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35051038
[ 37 ] Anders S. Sørensen y Klaus Mølmer. Enredo y aplastamiento extremo del giro. física Rev. Lett., 86: 4431–4434, mayo de 2001a. 10.1103/PhysRev Lett.86.4431. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.86.4431.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.4431
[ 38 ] Anders S. Sørensen y Klaus Mølmer. Enredo y aplastamiento extremo del giro. física Rev. Lett., 86: 4431–4434, mayo de 2001b. 10.1103/PhysRev Lett.86.4431. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.86.4431.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.4431
[ 39 ] Géza Tóth, Christian Knapp, Otfried Gühne y Hans J. Briegel. Spin apretando y enredando. física Rev. A, 79: 042334, abril de 2009. 10.1103/PhysRevA.79.042334. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.79.042334.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.042334
[ 40 ] A. Trautmann, P. Ilzhöfer, G. Durastante, C. Politi, M. Sohmen, MJ Mark y F. Ferlaino. Mezclas cuánticas dipolares de átomos de erbio y disprosio. física Rev. Lett., 121: 213601, noviembre de 2018. 10.1103/PhysRevLett.121.213601. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.121.213601.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.213601
[ 41 ] Giuseppe Vitagliano, Philipp Hyllus, Iñigo L. Egusquiza y Géza Tóth. Desigualdades de compresión de espín para espín arbitrario. física Rev. Lett., 107: 240502, diciembre de 2011. 10.1103/PhysRevLett.107.240502. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.107.240502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.107.240502
[ 42 ] Giuseppe Vitagliano, Iagoba Apellaniz, Iñigo L. Egusquiza y Géza Tóth. Giro exprimido y enredo para un giro arbitrario. física Rev. A, 89: 032307, marzo de 2014. 10.1103/PhysRevA.89.032307. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.89.032307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.032307
[ 43 ] Matthias Wenzel, Fabian Böttcher, Jan-Niklas Schmidt, Michael Eisenmann, Tim Langen, Tilman Pfau e Igor Ferrier-Barbut. Comportamiento superfluido anisotrópico de un condensado dipolar de bose-einstein. Cartas de revisión física, 121 (3), julio de 2018. ISSN 1079-7114. 10.1103/physrevlett.121.030401. URL http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.030401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.121.030401
[ 44 ] DJ Wineland, JJ Bollinger, WM Itano y DJ Heinzen. Estados atómicos comprimidos y ruido de proyección en espectroscopia. física Rev. A, 50: 67–88, julio de 1994. 10.1103/PhysRevA.50.67. URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.50.67.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.50.67
[ 45 ] Yi-Quan Zou, Ling-Na Wu, Qi Liu, Xin-Yu Luo, Shuai-Feng Guo, Jia-Hao Cao, Meng Khoon Tey y Li You. Superando el límite de precisión clásico con estados dicke de spin-1 de más de 10,000 átomos. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 115 (25): 6381–6385, junio de 2018. ISSN 1091-6490. 10.1073/pnas.1715105115. URL http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1715105115.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1715105115
Citado por
No se pudo recuperar Crossref citado por datos durante el último intento 2022-12-29 15:38:34: No se pudieron obtener los datos citados por 10.22331 / q-2022-12-29-887 de Crossref. Esto es normal si el DOI se registró recientemente. En ANUNCIOS SAO / NASA no se encontraron datos sobre las obras citadas (último intento 2022-12-29 15:38:34).
Este documento se publica en Quantum bajo el Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0) licencia. Los derechos de autor permanecen con los titulares de derechos de autor originales, como los autores o sus instituciones.
