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利用单个原子实现超越海森堡时间-能量极限的频率测量

量子物理 2021-06-08 v2 仪器与探测器

摘要

海森堡时间-能量关系使得原子跃迁的确定精度无法优于测量时间的倒数。该关系通常适用于近共振场的频率估计[1-3],因为关于场频率的信息可用于推断原子跃迁[4,5]。本文展示一种频率估计技术,利用单个原子提供了远低于海森堡极限的误差。在可访问NN个原子时,我们提出一个基本不确定度极限,其随N\sqrt{N}改善,无论是否使用纠缠。我们描述了量子傅里叶变换的实现,以在不使用纠缠的情况下估计未知频率。与经典算法的比较严重限制了量子算法为频率估计所带来的益处,以及纠缠通常为量子传感所提供的益处。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.08536,
  title  = {Frequency measurements beyond the Heisenberg time-energy limit with a single atom},
  author = {Liam P. McGuinness},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.08536},
  year   = {2021}
}

备注

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