基于原子芯片的量子计量纠缠生成
量子物理
2015-05-18 v1
摘要
原子芯片为超冷原子气体实验提供了一个多功能的“微芯片量子实验室”。它们已被用于低维量子气体、腔量子电动力学、原子-表面相互作用以及基于芯片的原子钟和干涉仪等不同主题的实验。然而，原子芯片的一个严重限制是，迄今为止，控制原子相互作用和生成纠缠的技术尚未在实验上实现。这些技术使得基于芯片的纠缠多体系统研究成为可能，并且是原子芯片在量子模拟、量子信息处理和量子计量学中应用的关键先决条件。在此，我们报告了通过状态依赖势控制弹性碰撞相互作用在原子芯片上生成多粒子纠缠的实验。我们利用该技术生成双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋压缩态，并证明它们可用于量子计量。观察到的3.7 dB自旋噪声降低与自旋相干性相结合，意味着凝聚体原子之间的四部分纠缠，并可用于将干涉测量比标准量子极限提高2.5 dB。我们的数据与动力学多模模拟吻合良好，并使我们能够重建自旋压缩凝聚体的Wigner函数。这里展示的技术可直接应用于目前正在搭建的基于芯片的原子钟。
引用
@article{arxiv.1003.1651,
title = {Atom chip based generation of entanglement for quantum metrology},
author = {Max F. Riedel and Pascal Böhi and Yun Li and Theodor W. Hänsch and Alice Sinatra and Philipp Treutlein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.1651},
year = {2015}
}