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自旋轨道耦合玻色气体中的四模量量子感知与Fisher信息

量子气体 2025-08-07 v1 量子物理

摘要

多模量压缩和纠缠是量子计量学和感知中的重要资源。对于受自旋轨道耦合(SOC)作用的自旋1/2玻尔-爱因斯坦浓度,先前关于自旋压缩的研究仅限于两模量体系。本文演示了该系统可自然构建一个覆盖su(4)\mathfrak{su}(4)代数并包含六个SU(2)子空间的四模量模型。我们利用自旋压缩参数和量子Fisher信息矩阵,对一致性自旋态的动力学演化进行分析。结果表明,除了两模量模型之外,SOC引起的四模量耦合导致跨越各个SU(2)子空间的更丰富的纠缠增强感知,接近海森堡极限。此外,通过调节单个系统参数(拉曼里比频率),可在不同子空间间选择性地控制最优测量方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.04140,
  title  = {Four-mode quantum sensing and Fisher information in a spin-orbit-coupled Bose gas},
  author = {Fei Zhu and Zheng Tang and Liang Zeng and Shu Wang and Li Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.04140},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 5 figures