基于Dicke态从单自旋高效探测非均匀磁场
量子物理
2020-11-02 v3
摘要
单自旋的高效探测是提升量子磁场传感器灵敏度的重要目标。近期结果表明，特定类型的纠缠（如Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)态）可用作资源以改善单自旋探测的性能。然而，GHZ态的可扩展制备在实验上难以实现。人们希望使用一种易于制备的实用纠缠态。本文中，我们提出基于Dicke态的单自旋高效探测方案。我们展示了一种通过全局控制制备和测量Dicke态的方法。此外，我们研究了由于与环境的非期望耦合所导致的退相位如何影响本方案的性能，并表明在存在退相位时，使用Dicke态的单自旋探测相比基于可分态的经典策略具有显著优势。我们的结果对实现纠缠增强的单自旋探测具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2003.12524,
title = {Efficient detection of inhomogeneous magnetic fields from a single spin with Dicke states},
author = {Hideaki Hakoshima and Yuichiro Matsuzaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12524},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 5 figures (Updated to published version in Physical Review A)