Kvanttiparannetut differentiaaliatomiinterferometrit ja -kellot pyörivällä vaihdolla

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Robin Corgier^1,2, Marco Malitesta¹, Augusto Smerzi¹ja Luca Pezzè¹

¹QSTAR, INO-CNR ja LENS, Largo Enrico Fermi 2, 50125 Firenze, Italia.
²LNE-SYRTE, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université 61 avenue de l'Observatoire, 75014 Paris, Ranska

Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.

Abstrakti

Yhteisen tilan kohinanpoiston ansiosta differentiaaliset konfiguraatiot ovat ratkaisevan tärkeitä vaihe- ja taajuuden arvioinnin realistisissa sovelluksissa atomiinterferometreillä. Tällä hetkellä differentiaaliprotokollat, joissa on korreloimattomia hiukkasia ja tilassa erotettavia asetuksia, saavuttavat standardin kvanttirajan (SQL) rajoittaman herkkyyden. Tässä osoitamme, että differentiaalinen interferometria voidaan ymmärtää hajautetuksi moniparametrien estimointiongelmaksi ja se voi hyötyä sekä moodista että hiukkasten takertumisesta. Protokollamme käyttää yhtä spin-puristettua tilaa, joka on vaihdettu tavallisten interferometristen tilojen välillä. Tilanvaihto on optimoitu arvioimaan differentiaalinen vaihesiirto ali-SQL-herkkyydellä. Numeerisia laskelmia tukevat analyyttiset likiarvot, jotka ohjaavat protokollan optimointia. Kaavaa testataan myös atomikellojen ja interferometrien melun simuloinnilla.

Kvanttiparannetut differentiaaliatomiinterferometrit ja -kellot spin-puristavalla vaihtavalla PlatoBlockchain Data Intelligencellä. Pystysuuntainen haku. Ai.

Suosittu yhteenveto

Yhteisen tilan kohinanpoiston ansiosta differentiaaliset konfiguraatiot ovat ratkaisevan tärkeitä vaihe- ja taajuuden arvioinnin realistisissa sovelluksissa atomiinterferometreillä.
Tällä hetkellä differentiaaliprotokollat, joissa on korreloimattomia hiukkasia ja tilassa erotettavia asetuksia, saavuttavat standardin kvanttirajan (SQL) rajoittaman herkkyyden.
Tässä osoitamme, että differentiaalinen interferometria voidaan ymmärtää hajautetuksi moniparametrien estimointiongelmaksi ja se voi hyötyä sekä moodista että hiukkasten takertumisesta.
Protokollamme käyttää yhtä spin-puristettua tilaa, joka on vaihdettu tavallisten interferometristen tilojen välillä.
Tilanvaihto on optimoitu arvioimaan differentiaalinen vaihesiirto ali-SQL-herkkyydellä.

► BibTeX-tiedot

@article{Corgier2023quantumenhanced, doi = {10.22331/q-2023-03-30-965}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-03-30-965}, title = {Quantum- parannetut differentiaaliatomiinterferometrit ja -kellot spin-puristavalla vaihdolla}, kirjoittaja = {Corgier, Robin ja Malitesta, Marco ja Smerzi, Augusto ja Pezz{`{e}}, Luca}, päiväkirja = {{Quantum}}, issn = { 2521-327X}, kustantaja = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volyymi = {7}, sivut = {965}, kuukausi = maaliskuu, vuosi = {2023} }

► Viitteet

[1] PR Berman, Atom Interferometry. Academic Press, San Diego, 1997. DOI: https:///doi.org/10.1016/B978-0-12-092460-8.X5000-0.
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-092460-8.X5000-0

[2] AD Cronin, J. Schmiedmayer ja DE Pritchard, Optiikka ja interferometria atomien ja molekyylien kanssa, Reviews of Modern Physics, 81, 1051 (2009). DOI: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.81.1051.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.1051

[3] GM Tino ja MA Kasevich, Atom Interferometry: Proceedings of the International School of Physics “Enrico Fermi”, kurssi 188 Societá Italiana di Fisica, Bologna, 2014. ISBN-tulostus: 978-1-61499-447-3.

[4] MS Safronova, D. Budker, D. DeMille, DFJ Kimball, A. Derevianko ja CW Clark, Etsi uutta fysiikkaa atomeilla ja molekyyleillä, Rev. Mod. Phys. 90, 025008 (2018). DOI: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.90.025008.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.90.025008

[5] K. Bongs, M. Holynski, J. Vovrosh, P. Bouyer, G. Condon, E. Rasel, C. Schubert, WP Schleich ja A. Roura, Atomien interferometristen kvanttianturien vieminen laboratoriosta tosielämän sovelluksiin, Nature Reviews Physics 1, 731 (2019). DOI: https:///doi.org/10.1038/s42254-019-0117-4.
https://doi.org/10.1038/s42254-019-0117-4

[6] R. Geiger, A. Landragin, S. Merlet ja F. Pereira Dos Santos, Korkean tarkkuuden inertiamittaukset kylmäatomiantureilla, AVS Quantum Sci. 2, 024702 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1116/5.0009093.
https: / / doi.org/ 10.1116 / +5.0009093

[7] N. Poli, CW Oates, P. Gill ja GM Tino, Optical atomic clocks, La Rivista del Nuovo Cimento, 36, 555 (2013). DOI: https:///doi.org/10.1393/ncr/i2013-10095-x.
https:///doi.org/10.1393/ncr/i2013-10095-x

[8] AD Ludlow, MM Boyd, J. Ye, E. Peik ja PO Schmidt, Optical atomic clocks, Rev. Mod. Phys. 87, 637 (2015). DOI: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.87.637.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.637

[9] GT Foster, JB Fixler, JM McGuirk ja MA Kasevich, Menetelmä vaiheiden erottamiseksi kytkettyjen atomiinterferometrien välillä käyttämällä ellipsispesifistä sovitusta, Opt. Lett. 27, 951 (2002). DOI: https:///doi.org/10.1364/OL.27.000951.
https: / / doi.org/ 10.1364 / OL.27.000951

[10] K. Eckert, P. Hyllus, D. Bruß, UV Poulsen, M. Lewenstein, C. Jentsch, T. Müller, EM Rasel ja W. Ertmer, Differential atom interferometry over the standard quantum limit, Phys. Rev. A 73, 013814 (2006). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.013814.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.013814

[11] JK Stockton, X. Wu ja MA Kasevich, Bayesin estimaatio differentiaalisen interferometrin vaiheesta, Phys. Rev. A 76, 033613 (2007). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.76.033613.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.76.033613

[12] G. Varoquaux, RA Nyman, R. Geiger, P. Cheinet, A. Landragin ja P. Bouyer, Kuinka arvioida differentiaalinen kiihtyvyys kahden lajin atomin interferometrissä ekvivalenssiperiaatteen testaamiseksi, New J. of Phys. 11, 113010 (2009). DOI: https:///doi.org/10.1088/1367-2630/11/11/113010.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/11/113010

[13] F. Pereira Dos Santos, Differentiaalinen faasiuutto atomigradiometrissä, Phys. Rev. A 91, 063615 (2015). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.063615.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.063615

[14] M. Landini, M. Fattori, L. Pezzè ja A Smerzi, Phase-noise protection in quantum-enhanced differential interferometry, New. J. Phys. 16, 113074 (2014). DOI: https:///doi.org/10.1088/1367-2630/16/11/113074.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/11/113074

[15] F. Sorrentino, Q. Bodart, L. Cacciapuoti, Y.-H. Lien, M. Prevedelli, G. Rosi, L. Salvi ja GM Tino, Sensitivity limits of a Raman atom interferometer as a gravity gradiometer, Phys. Rev. A 89, 023607 (2014). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.023607.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.023607

[16] A. Trimeche, B. Battelier, D. Becker, A. Bertoldi, P. Bouyer, C. Braxmaier, E. Charron, R. Corgier, M. Cornelius, K. Douch, N. Gaaloul, S. Herrmann, J. Müller, E. Rasel, C. Schubert, H. Wu ja F. Pereira dos Santos, Concept study and preliminary design of a cold atom interferometer for space gravity gradiometry, Class. Quantum Grav. 36, 215004 (2019). DOI: https:///doi.org/10.1088/1361-6382/ab4548.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6382 / ab4548

[17] JM McGuirk, GT Foster, JB Fixler, MJ Snadden ja MA Kasevich, Herkkä absoluuttisen painovoiman gradiometria käyttäen atomiinterferometriaa, Phys. Rev. A 65, 033608 (2002). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.033608.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.033608

[18] I. Perrin, Y. Bidel, N. Zahzam, C. Blanchard, A. Bresson ja M. Cadoret, Proof-of-principle demonstration of vertical-gravitation-gradient-mittaus käyttäen yksivarmamassa-kaksoissilmukkaatomiinterferometriä, Phys. Rev. A 99, 013601 (2019). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.99.013601.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.013601

[19] R. Caldani, KX Weng, S. Merlet ja F. Pereira Dos Santos, Painovoiman ja sen pystygradientin samanaikainen tarkka määritys, Phys. Rev. A 99, 033601 (2019). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.99.033601.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.033601

[20] G. Rosi, L. Cacciapuoti, F. Sorrentino, M. Menchetti, M. Prevedelli ja GM Tino, Measurement of the Gravity-Field Curvature by Atom Interferometry, Phys. Rev. Lett. 114, 013001 (2015). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.013001.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.013001

[21] D. Philipp, E. Hackmann, C. Lämmerzahl ja J. Müller Relativistinen geoidi: painovoimapotentiaali ja relativistiset vaikutukset Phys. Rev. D 101, 064032 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.101.064032.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.101.064032

[22] G. Rosi, F. Sorrentino, L. Cacciapuoti, M. Prevedelli ja GM Tino, Newtonin gravitaatiovakion tarkkuusmittaus käyttäen kylmiä atomeja, Nature 510, 518–521 (2014). DOI: https:///doi.org/10.1038/nature13433.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature13433

[23] D. Schlippert, J. Hartwig, H. Albers, LL Richardson, C. Schubert, A. Roura, WP Schleich, W. Ertmer ja EM Rasel, Quantum Test of the Universality of Free Fall, Phys. Rev. Lett. 112, 203002 (2014). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.203002.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.203002

[24] B. Barrett, L. Antoni-Micollier, L. Chichet, B. Battelier, T. Lévèque, A. Landragin ja P. Bouyer, Dual material-wave inertial sensors in weightlessness, Nature Communications 7, 13786 (2016). DOI: https:///doi.org/10.1038/ncomms13786.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms13786

[25] G. Rosi, G. D'Amico, L. Cacciapuoti, F. Sorrentino, M. Prevedelli, M. Zych, Č. Brukner ja GM Tino, Kvanttitesti atomien ekvivalenssiperiaatteesta sisäisten energiatilojen koherentissa superpositiossa, Nature Communications 8, 15529 (2017). DOI: https:///doi.org/10.1038/ncomms15529.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15529

[26] P. Asenbaum, C. Overstreet, M. Kim, J. Curti ja MA Kasevich, Atom-Interferometric Test of the Equivalence Principle at the 10-12 Level, Phys. Rev. Lett. 125, 191101 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.191101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.191101

[27] B. Barrett, G. Condon, L. Chichet, L. Antoni-Micollier, R. Arguel, M. Rabault, C. Pelluet, V. Jarlaud, A. Landragin, P. Bouyer ja B. Battelier, Testing the universality of vapaa pudotus käyttämällä korreloituja 39K–87Rb-atomiinterferometrejä, AVS Quantum Sci. 4, 014401 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1116/5.0076502.
https: / / doi.org/ 10.1116 / +5.0076502

[28] GM Tino ja F. Vetrano, Onko mahdollista havaita gravitaatioaaltoja atomiinterferometreillä? Luokka. Quantum Grav. 24, 2167 (2007). DOI: https:///doi.org/10.1088/0264-9381/24/9/001.
https://doi.org/10.1088/0264-9381/24/9/001

[29] S. Dimopoulos, PW Graham, JM Hogan, MA Kasevich ja S. Rajendran, Atomic gravitational wave interferometric sensor, Phys. Rev. D 78, 122002 (2008). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.78.122002.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.78.122002

[30] PW Graham, JM Hogan, MA Kasevich ja S. Rajendran, New Method for Gravitational Wave Detection with Atomic Sensors, Phys. Rev. Lett. 110, 171102 (2013). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.171102.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.171102

[31] B. Canuel et ai., ELGAR — Euroopan painovoima- ja atomiinterferometrisen tutkimuksen laboratorio, luokka. Quantum Grav. 37, 225017 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1088/1361-6382/aba80e.
https:///doi.org/10.1088/1361-6382/aba80e

[32] CW Chou, DB Hume, MJ Thorpe, DJ Wineland ja T. Rosenband, Quantum Coherence between Two Atoms over $Q=10^{15}$, Phys. Rev. Lett. 106, 160801 2011 (10.1103). DOI: https:///doi.org/106.160801/PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.160801

[33] ER Clements, ME Kim, K. Cui, AM Hankin, SM Brewer, J. Valencia, J.-S. Chen, C.-W. Chou, DR Leibrandt ja DB Hume, kahden itsenäisen ${}^{27}$Al$^+$ -kellon elinikäinen kysely korrelaatiospektroskopiaa käyttäen, Phys. Rev. Lett. 125, 243602 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.243602.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.243602

[34] CW Chou, DB Hume, T. Rosenband ja DJ Wineland, Optical Clocks and Relativity, Science 329, 1630 (2010). DOI: https:///doi.org/10.1126/science.1192720.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1192720

[35] T. Bothwell, CJ Kennedy, A. Aeppli, D. Kedar, JM Robinson, E. Oelker, A. Staron ja J. Ye, Resolving the gravitational redshift poikki millimetrin mittakaavassa oleva atominäyte, Nature 602, 420 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41586-021-04349-7.
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04349-7

[36] X. Zheng, J. Dolde, V. Lochab, BN Merriman, H. Li ja S. Kolkowitz, Differentiaalikellon vertailut multipleksoidun optisen hilakellon kanssa, Nature 602, 425 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41586-021-04344-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-021-04344-y

[37] M. Gessner, L. Pezzè ja A. Smerzi, Sensitivity bounds for Multiparameter quantum Metrology Phys. Rev. Lett. 121, 130503 (2018). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.130503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.130503

[38] L.-Z. Liu et ai. Hajautettujen kvanttivaiheiden estimointi kietoutuneilla fotoneilla, Nat. Valokuva 15, 137–142 (2021). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41566-020-00718-2.
https://doi.org/10.1038/s41566-020-00718-2

[39] A. Gauguet, B. Canuel, T. Lévèque, W. Chaibi ja A. Landragin, Characterization and limits of a cold-atom Sagnac interferometri, Phys. Rev. A 80, 063604 (2009). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.80.063604.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.80.063604

[40] C. Janvier, V. Ménoret, B. Desruelle, S. Merlet, A. Landragin ja F. Pereira dos Santos, Compact differential gravimeter at the quantum projection-noise limit, Phys. Rev. A 105, 022801 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.022801.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.022801

[41] Tämä raja saadaan ottamalla huomioon riippumattomille interferometreille pätevä suhde $Delta^2 (theta_A – theta_B) = Delta^2 theta_A + Delta^2 theta_B$ ja ottaen huomioon $N_A$ ja $N_B$ hiukkasten koherentit spin-tilat, vastaavasti, siten, että $Delta^2 theta_{A,B}=1/N_{A,B}$, riippumatta $theta_{A,B}$:n arvosta. Lopuksi saadaan optimaalinen erotettava konfiguraatio arvolle $N_A=N_B=N/2$, jolloin saadaan $Delta^2 (theta_A – theta_B)_{rm SQL}=4/N$.

[42] L. Pezzè, A. Smerzi, MK Oberthaler, R. Schmied ja P. Treutlein, Quantum Metrology with nonclassical states of atomic ensembles, Rev. Mod. Phys. 90, 035005 (2018). DOI: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.90.035005.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.90.035005

[43] SS Szigeti, O. Hosten ja SA Haine, Kylmäatomisensorien parantaminen kvanttisidonnan kanssa: tulevaisuudennäkymät ja haasteet, Appl. Phys. Lett. 118, 140501 (2021). DOI: https:///doi.org/10.1063/5.0050235.
https: / / doi.org/ 10.1063 / +5.0050235

[44] SS Szigeti, SP Nolan, JD Close ja SA Haine, korkean tarkkuuden kvanttitehostettu gravimetria Bose-Einstein-kondensaatilla, Phys. Rev. Lett. 125, 100402 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.100402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.100402

[45] R. Corgier, L. Pezzè ja A. Smerzi, Epälineaarinen Bragg-interferometri, jossa on loukkuun jäänyt Bose-Einstein-kondensaatti, Phys. Rev. A, 103, L061301 (2021). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.L061301.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevA.103.L061301

[46] R. Corgier, N. Gaaloul, A. Smerzi ja L. Pezzè, Delta-kick Squeezing, Phys. Rev. Lett. 127, 183401 (2021). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.183401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.183401

[47] L. Salvi, N. Poli, V. Vuletić ja GM Tino, Squeezing on momentum states for atom interferometry, Phys. Rev. Lett. 120, 033601 (2018). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.033601.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.033601

[48] GP Greve, C. Luo, B. Wu ja JK Thompson, Entanglement-Enhanced Matter-Wave Interferometry in a High-Finesse Cavity, Nature 610, 472 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41586-022-05197-9.
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05197-9

[49] F. Anders, A. Idel, P. Feldmann, D. Bondarenko, S. Loriani, K. Lange, J. Peise, M. Gersemann, B. Meyer-Hoppe, S. Abend, N. Gaaloul, C. Schubert, D. Schlippert, L. Santos, E. Rasel ja C. Klempt, Momentum tanglement for atom interferometry, Phys. Rev. Lett. 127, 140402 (2021). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.140402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.140402

[50] M. Huang et ai., Itsevahvistava spin-mittaus pitkäikäisessä spin-puristetussa tilassa, arXiv: 2007.01964 (2020). DOI: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2007.01964.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2007.01964

[51] A. Louchet-Chauvet, J. Appel, JJ Renema, D. Oblak, N Kjaergaard ja ES Polzik, Entanglement-avusteinen atomikello projektiokohinarajan ulkopuolella, New J. of Phys. 12 065032 (2010). https:///doi.org/10.1088/1367-2630/12/6/065032.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/6/065032

[52] E. Pedrozo-Peñafiel, S. Colombo, C. Shu, AF Adiyatullin, Z. Li, E. Mendez, B. Braverman, A. Kawasaki, D. Akamatsu, Y. Xiao ja V. Vuletić, Entanglement on an optical atomic -kellonsiirto, Nature 588, 414-418 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41586-020-3006-1.
https://doi.org/10.1038/s41586-020-3006-1

[53] I. Kruse, K. Lange, J. Peise, B. Lücke, L. Pezzè, J. Arlt, W. Ertmer, C. Lisdat, L. Santos, A. Smerzi ja C. Klempt, Improvement of an Atomic Clock using Puristettu tyhjiö, Phys. Rev. Lett. 117, 143004 (2016). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.143004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.143004

[54] BK Malia, J. Martínez-Rincón, Y. Wu, O. Hosten ja Mark A. Kasevich, Free Space Ramsey Spectroscopy in Rubidium with Noise under the Quantum Projection Limit, Phys. Rev. Lett. 125, 043202 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.043202.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.043202

[55] M. Kitagawa ja M. Ueda, Squeezed spin states, Phys. Rev. A 47, 5138 (1993). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.47.5138.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.47.5138

[56] M. Malitesta, A. Smerzi ja L. Pezzè, Distributed Quantum Sensing with Squeezed-Vacuum Light in a Configurable Network of Mach-Zehnder Interferometers, arXiv: 2109.09178 (2021). DOI: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2109.09178.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2109.09178

[57] O. Hosten, NJ Engelsen, R. Krishnakumar ja M. Kasevich Mittauskohina 100 kertaa pienempi kuin kvanttiprojektioraja käyttämällä kietoutuneita atomeja, Nature 529, 505–508 (2016). DOI: https:///doi.org/10.1038/nature16176.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature16176

[58] KC Cox, GP Greve, JM Weiner ja JK Thompson, Deterministiset puristetut tilat kollektiivisilla mittauksilla ja palautteella, Phys. Rev. Lett. 116, 093602 (2016). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.093602.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.093602

[59] ID Leroux, MH Schleier-Smith ja V. Vuletić, 2010a, Kollektiivisen atomispin ontelon puristamisen toteutus, Phys. Rev. Lett. 104, 073602 (2010). Doi: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.073602.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.073602

[60] M. Gessner, A. Smerzi ja L. Pezzè, Multiparameter squeezing for optimum quantum parannuksensa anturiverkostoissa, Nat. Comm. 11, 3817 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41467-020-17471-3.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17471-3

[61] SM Barnett ja PM Radmore, Methods of Theoretical Quantum Optics, Claredon Press, Oxford, 1997. ISBN: 9780198563617.

[62] G. Sorelli, M. Gessner, A. Smerzi ja L. Pezzè, Nopea ja optimaalinen takertuminen bosonisissa Josephson-liitoksissa, Phys. Rev. A 99, 022329 (2019). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.99.022329.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.022329

[63] Seuraavat suhteet pätevät Eq:n kertoimien $theta_{rm MS}$, $varphi_{rm MS}$ välillä. (3) ja $|u_{bb}|$, $|u_{cb}|$, $delta_{cb}$ yhtälössä. (9): $|u_{bb}|=cos{theta_{rm MS}}$, $|u_{cb}|=sin{theta_{rm MS}}$, $delta_{cb}=varphi_{rm MS }-pi/2$.

[64] Otetaan $N_A$-hiukkasten kietoutunut tila ja $N_B = N-N_A$-hiukkasten koherentti spin-tila interferometreissä $A$ ja $B$, vastaavasti. Tilalla erotettavassa tapauksessa meillä on $Delta^2 (theta_A – theta_B) = Delta^2 theta_A + Delta^2 theta_B$. Oletetaan, että $Delta^2 theta_A ll Delta^2 theta_B=1/N_B$. $Delta^2 (theta_A – theta_B)$ optimointi suhteessa $N_A$ antaa $Delta^2 (theta_A – theta_B) sim 1/N$. Sen sijaan, jos kahdella interferometrillä on sama määrä hiukkasia, $N_A = N_B = N/2$, saadaan $Delta^2 (theta_A – theta_B) sim 2/N$.

[65] M. Schulte, C. Lisdat, PO Schmidt, U. Sterr ja K. Hammerer, Prospects and challenges for puristamalla tehostettuja optisia atomikelloja, Nature Communication 11, 5955 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41467-020-19403-7.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-19403-7

[66] J. Peise, I. Kruse, K. Lange, B. Lücke, L. Pezzè, J. Arlt, W. Ertmer, K. Hammerer, L. Santos, A. Smerzi ja C. Klempt, Satisfying the Einstein-Podolsky- Rosen-kriteeri massiivisilla hiukkasilla, Nature Communication 6, 8984 (2015). DOI: https:///doi.org/10.1038/ncomms9984.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms9984

[67] C. Gross, H. Strobel, E. Nicklas, T. Zibold, N. Bar-Gill, G. Kurizki ja MK Oberthaler, Atomic homodyne detection of jatkuva-muuttuja kietoutunut twin-atom states, Nature 480, 219 (2011). DOI: https:///doi.org/10.1038/nature10654.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature10654

[68] CD Hamley, CS Gerving, TM Hoang, EM Bookjans ja MS Chapman, Spin-nematic puristettu tyhjiö kvanttikaasussa, Nat. Phys. 8, 305 (2012). DOI: https:///doi.org/10.1038/nphys2245.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2245

[69] MD Reid, Einstein-Podolsky-Rosen-paradoksin demonstraatio käyttämällä ei-degeneroitunutta parametrista vahvistusta, Phys. Rev. A 40, 913 (1989). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.40.913.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.40.913

[70] ZY Ou, SF Pereira, HJ Kimble ja KC Peng, Einstein-Podolsky-Rosenin paradoksin toteutuminen jatkuville muuttujille, Phys. Rev. Lett. 68, 3663-3666 (1992). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.68.3663.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.68.3663

[71] MD Reid, PD Drummond, WP Bowen, EG Cavalcanti, PK Lam, HA Bachor, UL Andersen ja G. Leuchs, Kollokvio: Einstein-Podolsky-Rosenin paradoksi: Konsepteista sovelluksiin, Rev. Mod. Phys. 81, 1727 (2009). DOI: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.81.1727.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.1727

[72] Y. Ma, H. Miao, B. Heyun Pang, M. Evans, C. Zhao, J. Harms, R. Schnabel ja Y. Chen, Ehdotus gravitaatioaaltojen havaitsemiseksi standardin kvanttirajan yli EPR-kietoutumisen kautta, Nature Physics 13, 776 (2017). DOI: https:///doi.org/10.1038/nphys4118.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys4118

[73] J. Südbeck, S. Steinlechner, M. Korobko ja R. Schnabel, Demonstration of interferometer enhancement through Einstein-Podolsky-Rosen-entanglement, Nature Photonics 14, 240 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41566-019-0583-3.
https://doi.org/10.1038/s41566-019-0583-3

[74] L. Pezzè ja A. Smerzi, Heisenbergin rajoittama meluisa atomikello käyttäen hybridikoherenttia ja puristetun tilan protokollaa, Phys. Rev. Lett. 125, 210503 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.210503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.210503

[75] L. Pezzè ja A. Smerzi, Quantum Phase Estimation Algorithm with Gaussian Spin States, PRX Quantum 2, 040301 (2021). DOI: https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040301

[76] R. Kaubruegger, DV Vasilyev, M. Schulte, K. Hammerer ja P. Zoller, Quantum Variational Optimization of Ramsey Interferometry and Atomic Clocks, Phys. Rev. X 11, 041045 (2021). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.11.041045.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.041045

[77] CD Marciniak, T. Feldker, I. Pogorelov, R. Kaubruegger, DV Vasilyev, R. van Bijnen, P. Schindler, P. Zoller, R. Blatt ja T. Monz, Optimaalinen metrologia ohjelmoitavilla kvanttiantureilla, Nature 603, 604 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41586-022-04435-4.
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04435-4

[78] J. Borregaard ja AS Sørensen, Near-Heisenberg-Limited Atomic Clocks in the Presence of Decoherence, Phys. Rev. Lett. 111, 090801 (2013). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.090801.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.090801

[79] R. Kohlhaas, A. Bertoldi, E. Cantin, A. Aspect, A. Landragin ja P. Bouyer, Phase Locking a Clock Oscillator to a Coherent Atomic Ensemble, Phys. Rev. X 5, 021011 (2015). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.5.021011.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.5.021011

[80] W. Bowden, A. Vianello, IR Hill, M. Schioppo ja R. Hobson. Optisen atomikellon Q-tekijän parantaminen käyttämällä kvanttimurtumatonta mittausta, Phys. Rev. X 10, 041052 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.10.041052.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.041052

[81] C. Janvier, V. Ménoret, B. Desruelle, S. Merlet, A. Landragin ja F. Pereira dos Santos, Compact differential gravimeter at the quantum projection-noise limit, Phys. Rev. A 105, 022801 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.022801.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.022801

[82] N. Gaaloul, M. Meister, R. Corgier, A. Pichery, P. Boegel, W. Herr, H. Ahlers, E. Charron, JR Williams, RJ Thompson, WP Schleich, EM Rasel ja NP Bigelow, A space- perustettu kvanttikaasulaboratorio pikokelvinin energiamitoilla, Nature Communication 13, 7889 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41467-022-35274-6.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-35274-6

[83] TJ Proctor, PA Knott ja JA Dunningham, Multiparameter Estimation in Networked Quantum Sensors, Phys. Rev. Lett. 120, 080501 (2018). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.080501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.080501

[84] W. Ge, K. Jacobs, Z. Eldredge, AV Gorshkov ja M. Foss-Feig, Distributed Quantum Metrology with Linear Networks and Separable Inputs, Phys. Rev. Lett. 121, 043604 (2018). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.043604.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.043604

[85] X. Guo, CR Breum, J. Borregaard, S. Izumi, MV Larsen, T. Gehring, M. Christandl, JS Neergaard-Nielsen ja UL Andersen Hajautettu kvanttianturi jatkuvassa muuttujassa kietoutuvassa verkossa, Nat. Phys. 16, 281 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41567-019-0743-x.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-019-0743-x

[86] Y. Xia, W. Li, W. Clark, D. Hart, Q. Zhuang ja Z. Zhang, Demonstration of a uudelleenkonfiguroitavissa oleva kietoutunut radiotaajuinen fotonianturiverkko, Phys. Rev. Lett. 124, 150502 (2020). DOI: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.150502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.150502

[87] BK Malia, Y. Wu, J. Martinez-Rincon ja MA Kasevich, Distributed quantum Sensing with a mode-tangled network spin-squeezed atomic states, Nature 612, 661 (2022). DOI: https:///doi.org/10.1038/s41586-022-05363-z.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-022-05363-z

Viitattu

[1] Holger Ahlers, Leonardo Badurina, Angelo Bassi, Baptiste Battelier, Quentin Beaufils, Kai Bongs, Philippe Bouyer, Claus Braxmaier, Oliver Buchmueller, Matteo Carlesso, Eric Charron, Maria Luisa Chiofalo, Robin Corgier, Sandro Donadi, Fabien Droz, Robert Ecoffet, John Ellis, Frédéric Estève, Naceur Gaaloul, Domenico Gerardi, Enno Giese, Jens Grosse, Aurélien Hees, Thomas Hensel, Waldemar Herr, Philippe Jetzer, Gina Kleinsteinberg, Carsten Klempt, Steve Lecomte, Louise Lopes, Sina Loriani, Gilles M Thierry Martin, Victor Martín, Gabriel Müller, Miquel Nofrarias, Franck Pereira Dos Santos, Ernst M. Rasel, Alain Robert, Noah Saks, Mike Salter, Dennis Schlippert, Christian Schubert, Thilo Schuldt, Carlos F. Sopuerta, Christian Struckmann, Guglielmo M Tino, Tristan Valenzuela, Wolf von Klitzing, Lisa Wörner, Peter Wolf, Nan Yu ja Martin Zelan, "STE-QUEST: Space Time Explorer and Quantum Equivalence Principe Space Test" arXiv: 2211.15412, (2022).

Yllä olevat sitaatit ovat peräisin SAO: n ja NASA: n mainokset (viimeksi päivitetty onnistuneesti 2023-03-31 11:02:47). Lista voi olla puutteellinen, koska kaikki julkaisijat eivät tarjoa sopivia ja täydellisiä viittaustietoja.

On Crossrefin siteerattu palvelu tietoja viittaavista teoksista ei löytynyt (viimeinen yritys 2023-03-31 23:03:04). Ei voitu noutaa ADS: n mainitsemat tiedot viimeisen yrityksen aikana 2023-03-31 23:03:04: CURL-virhe 28: Toiminta aikakatkaistiin 10001 millisekunnin kuluttua 0 tavua vastaanotettu

Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.

SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
Lähde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-03-30-965/

Aikaleima: Maaliskuussa 30, 2023

Aikaleima: Joulukuu 5, 2023

Kvanttiparannetut differentiaaliatomiinterferometrit ja kellot spin-puristavalla vaihdolla

Julkaissut Platon

Abstrakti

Suosittu yhteenveto

► BibTeX-tiedot

► Viitteet

Viitattu

Lisää aiheesta Quantum Journal

Keskinäiset puolueettomat kantakannat: polynomioptimointi ja symmetria

Ympäristön käyttäminen ei-Markovian avoimien kvanttijärjestelmien ymmärtämiseen

Spektriresoluutio tehoalgebroissa

Sotkeutumisen roolista qudit-pohjaisessa piiripakkauksessa

Supersymmetristen järjestelmien monimutkaisuus ja kohemologiaongelma

Mittauksiin perustuva cat- ja ruudukon tilojen luominen ja säilyttäminen jatkuvan muuttujan klusterin tilassa

Parempi tarkkuus ravisimulaatioissa käyttämällä Chebyshev-interpolaatiota

Selvittää kaikki paikallisesti erottamattomat yleistetyt Bellin tilat

Tiedonsiirto jatkuvasti muuttuvilla kvanttipoistokanavilla

Universaalit kvanttipiirit kvanttikemialle

Kvanttikohinamallien sovittaminen tomografiatietoihin

Tietoa meistä

Pystysuuntainen haku ja Ai

foorumi

Pysy yhteydessä

Tili