1ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, Barcelona Tudományos és Technológiai Intézet, 08860 Castelldefels (Barcelona), Spanyolország
2ICREA, Pg. Lluís Companys 23, 08010 Barcelona, Spanyolország
3Univ Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel, 38000 Grenoble, Franciaország
Érdekesnek találja ezt a cikket, vagy szeretne megvitatni? Scite vagy hagyjon megjegyzést a SciRate-en.
Absztrakt
A spin összenyomó egyenlőtlenségek (SSI) a néhány szintű atomok gyűjteményének kvantumösszefonódásának vizsgálatának fő eszköze, és kollektív spinméréseken és azok fluktuációin alapulnak. A spin-$j$ atomokból és ultrahideg spinorgázokból álló atomi együttesek esetében azonban számos kísérlet leképezi a populációkat minden Zeeman-alszinten $s=-j, -j+1, pontok, j$, ami a kvantumösszefonódás finomabb jellemzőit tárja fel. nem rögzítette az SSI. Itt bemutatunk egy szisztematikus megközelítést, amely Zeeman-alszintű populációs méréseket használ új összefonódási kritériumok megalkotására, és szemlélteti megközelítésünket a spin-1 és spin-2 Bose-Einstein kondenzátumok alapállapotaira vonatkozóan. Ezeken a konkrét példákon túlmenően megközelítésünk lehetővé teszi, hogy szisztematikus módon következtessünk az optimális permutációsan invariáns összefonódás tanúira bármely adott kollektív méréskészlethez $d$ szintű kvantumrendszerek együttesében.
► BibTeX adatok
► Referenciák
[1] P. Bataille, A. Litvinov, I. Manai, J. Huckans, F. Wiotte, A. Kaladjian, O. Gorceix, E. Maréchal, B. Laburthe-Tolra és M. Robert-de Saint-Vincent. Adiabatikus spin-függő impulzusátvitel su($n$) degenerált fermi gázban. Phys. Rev. A, 102: 013317, 2020. július. 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 és Fred Jendrzejewski. Néhány nátriumatom sztochasztikus dinamikája hideg káliumfelhő jelenlétében. Scientific Reports, 12 (1), 2022. febr. 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, Vaszilij Makhalov, Davide Dreon, Jean Dalibard, Leonid A. Sidorenkov és Sylvain Nascimbene. Kvantum-erősített érzékelés egy erősen mágneses atom nem klasszikus spinállapotainak felhasználásával. Nature Communications, 9 (1), 2018. nov. 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 és F. Ferlaino. Kvantumfluktuáció által vezérelt keresztezés híg Bose-Einstein kondenzátumból makrocseppé egy dipoláris kvantumfolyadékban. Phys. X. rev., 6: 041039, 2016. nov. 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 és Tommaso Roscilde. Többrészes összefonódott állapotok dipoláris kvantumszimulátorokban. Physical Review Letters, 129 (15), 2022. okt. 10.1103/physrevlett.129.150503. URL https:///doi.org/10.1103.
https:///doi.org/10.1103/physrevlett.129.150503
[6] Tommaso Comparin, Fabio Mezzacapo és Tommaso Roscilde. Robusztus spin-préselés az u(1)-szimmetrikus spin-hamiltoniánok állapotainak tornyából. Phys. Rev. A, 105: 022625, 2022. febr.b. 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 és P. Zoller. Kvantumösszefonódás spinor bose-einstein kondenzátumokban. Phys. Rev. A, 65: 033619, 2002. február. 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 és Mark A. Kasevich. Harangkorrelációk 500 000 atomos forgás-préselt állapotokban. Phys. Rev. Lett., 118 (14): 140401, 2017. április. 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 és Fabrice Gerbier. A soktestű rezgésektől a hőkezelésig izolált spinorgázban. Phys. Rev. Lett., 126: 063401, 2021. febr. 10.1103/PhysRevLett.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 és Fabrice Gerbier. Spinor bose-einstein kondenzátum töredezettségének megfigyelése. Science, 373 (6561): 1340–1343, 2021b. 10.1126/science.abd8206. URL https:///www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abd8206.
https:///doi.org/10.1126/science.abd8206
[11] Irénée Frérot és Tommaso Roscilde. Kvantumkritikai metrológia. Phys. Rev. Lett., 121: 020402, 2018. július. 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 és Antonio Acín. A kvantumösszefonódás feltárása többtestes rendszerekben a részleges információkból. arXiv preprint 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 és Svetlana Kotochigova. Kvantumkáosz a gázfázisú erbium atomok ultrahideg ütközésében. Nature, 507 (7493): 475–479, 2014. márc. ISSN 1476-4687. 10.1038/természet13137. 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 és Laurent Vernac. Kölcsönhatásban lévő dipoláris $s=3$ atomok sűrű 3d-s tömbjének kollektív mágnesezettségének relaxációja. Phys. Rev. Lett., 125: 143401, 2020. szept. 10.1103/PhysRevLett.125.143401. URL https:///link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.125.143401.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.143401
[15] IM Georgescu, S. Ashhab és Franco Nori. Kvantum szimuláció. Rev. Mod. Phys., 86: 153–185, 2014. március. 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 és Luca Pezzè. Metrológiai nemlineáris préselési paraméter. Phys. Rev. Lett., 122: 090503, 2019. március. 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 Maria Rey és John J. Bollinger. Elmozdulások és elektromos mezők kvantum-erősített érzékelése kétdimenziós csapdába esett ionkristályokkal. Science, 373 (6555): 673–678, 2021. augusztus. ISSN 1095-9203. 10.1126/science.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 és MS Chapman. Spin-nematikus préselt vákuum kvantumgázban. Nature Physics, 8 (4): 305–308, 2012. febr. 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 és Tilman Pfau. Egy kvantumferrofluid rosensweig instabilitásának megfigyelése. Nature, 530 (7589): 194–197, 2016. febr. ISSN 1476-4687. 10.1038/természet16485. 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 és Philipp Hauke. Univerzális kvantumszámítás és kvantumhiba-korrekció ultrahideg atomkeverékekkel. Quantum Science and Technology, 7 (1): 015008, 2021. 10.1088/2058-9565/ac2d39.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac2d39
[21] Yuki Kawaguchi és Masahito Ueda. Spinor bose–einstein kondenzátumok. Physics Reports, 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. Spinor Bose–Einstein kondenzátumok.
https:///doi.org/10.1016/j.physrep.2012.07.005
https:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370157312002098
[22] Masahiro Kitagawa és Masahito Ueda. Összenyomott spin állapotok. Phys. Rev. A, 47: 5138–5143, 1993. június. 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, Tóth Géza és Morgan W. Mitchell. Mérés által kiváltott, térben kiterjedt összefonódás forró, erősen kölcsönható atomrendszerben. Nature Communications, 11 (1), 2020. május. 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 és Markus K. Oberthaler. A térben elosztott többrészes összefonódás lehetővé teszi az atomfelhők epr irányítását. 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 és Markus K. Oberthaler. A nem ingázó kollektív spin megfigyelhető értékek egyidejű kiolvasása a standard kvantumhatáron túl. Phys. Rev. Lett., 123: 063603, 2019. augusztus. 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, Tóth Géza és Carsten Klempt. Összefonódás két térben elkülönülő atomi mód között. Science, 360 (6387): 416–418, 2018. 10.1126/science.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 és G. Modugno. Dysprosium dipoláris bose-einstein kondenzátum széles feshbach-rezonanciával. Phys. Rev. A, 97: 060701, 2018. június. 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 és Li You. Determinisztikus összefonódás generálása a kvantumfázis-átmeneteken való áthaladástól. 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 és Franco Nori. Kvantum spin-sajtolás. Physics Reports, 509 (2-3): 89–165, 2011. dec. 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 és Irénée Frérot. Nemlineáris soktestű harangegyenlőtlenségek következtetése átlagos kéttest korrelációkból: Szisztematikus megközelítés tetszőleges spin-$j$ együttesekre. PRX Quantum, 2: 030329, 2021. augusztus. 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 és Philipp Treutlein. Kvantummetrológia atomi együttesek nem klasszikus állapotaival. Rev. Mod. Phys., 90: 035005, 2018. szept. 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 és Irénée Frérot. Bell-korrelációk a kvantumkritikus pontokon. Phys. Rev. Lett., 123: 170604, 2019. október. 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 és Fabrice Gerbier. Spin korrelációk vizsgálata Bose-Einstein kondenzátumban az egyatomos szint közelében. Phys. Rev. Lett., 125: 033401, 2020. július. 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 és Thomas Monz. Egy univerzális qudit kvantumprocesszor csapdába esett ionokkal. Nature Physics, 18 (9): 1053–1057, 2022. júl. 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 és Nicolas Sangouard. Bell-korrelációk Bose-Einstein kondenzátumban. Science, 352 (6284): 441–444, 2016. április. ISSN 0036-8075, 1095-9203. 10.1126/science.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. Sørensen, L.‑M. Duan, JI Cirac és P. Zoller. Sok részecske összefonódása Bose-Einstein kondenzátumokkal. Nature, 409 (6816): 63–66, 2001. jan. 10.1038/35051038. URL https:///doi.org/10.1038.
https:///doi.org/10.1038/35051038
[37] Anders S. Sørensen és Klaus Mølmer. Összegabalyodás és extrém pörgős összenyomás. Phys. Rev. Lett., 86: 4431–4434, 2001. májusa. 10.1103/PhysRevLett.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 és Klaus Mølmer. Összegabalyodás és extrém pörgős összenyomás. Phys. Rev. Lett., 86: 4431–4434, 2001. májusb. 10.1103/PhysRevLett.86.4431. URL https:///link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.86.4431.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.4431
[39] Tóth Géza, Christian Knapp, Otfried Gühne és Hans J. Briegel. Centrifugálás és összefonódás. Phys. Rev. A, 79: 042334, 2009. ápr. 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 és F. Ferlaino. Erbium és diszprózium atomok dipoláris kvantumkeverékei. Phys. Rev. Lett., 121: 213601, 2018. nov. 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 és Tóth Géza. Centrifugálási egyenlőtlenségek tetszőleges pörgetéshez. Phys. Rev. Lett., 107: 240502, 2011. december. 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 és Tóth Géza. Centrifugálás és összefonódás tetszőleges pörgetéshez. Phys. Rev. A, 89: 032307, 2014. március. 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 és Igor Ferrier-Barbut. Dipoláris Bose-Einstein kondenzátum anizotróp szuperfolyadék viselkedése. Physical Review Letters, 121 (3), 2018. júl. 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 és DJ Heinzen. Összenyomott atomi állapotok és vetítési zaj a spektroszkópiában. Phys. Rev. A, 50: 67–88, 1994. július. 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 és Li You. A klasszikus precíziós határ túlszárnyalása több mint 1 10,000 atomos spin-115 dickállapottal. Proceedings of the National Academy of Sciences, 25 (6381): 6385–2018, 1091. jún. ISSN 6490-10.1073. 1715105115/pnas.10.1073. URL http:///dx.doi.org/1715105115/pnas.XNUMX.
https:///doi.org/10.1073/pnas.1715105115
Idézi
Nem sikerült lekérni Az adatok által hivatkozott kereszthivatkozás utolsó próbálkozáskor 2022-12-29 15:38:34: Nem sikerült lekérni a 10.22331/q-2022-12-29-887 hivatkozás által hivatkozott adatokat a Crossref-től. Ez normális, ha a DOI-t nemrég regisztrálták. Tovább SAO/NASA HIRDETÉSEK művekre hivatkozó adat nem található (utolsó próbálkozás 2022-12-29 15:38:34).
Ez a tanulmány a Quantumban jelent meg Creative Commons Nevezd meg 4.0 International (CC BY 4.0) engedély. A szerzői jog az eredeti szerzői jog tulajdonosainál marad, például a szerzőknél vagy intézményeiknél.
