Kvantestøjreduktionsmetode for øget præcision i atomure

Støj:det påvirker os alle ved at distrahere os. Støj opstår også på kvanteskalaen og kan f.eks. forstyrre målingerne af atomare springvandsure eller med kvanteinformationsbehandling. Dette skyldes, at i den skala, der er effekter, der ikke eksisterer i større skalaer. Som sådan, at finde måder at reducere kvantestøj på kan forbedre målingens præcision i eksemplerne ovenfor. Nu er et team af fysikere inklusive Aranya Bhattacherjee fra Jawaharlal Nehru University, New Delhi, Indien og kolleger undersøger måder til at forbedre analysen af ​​kvantestøjmålinger i tilfælde af spektroskopiske undersøgelser; deres foreløbige resultater blev offentliggjort i en undersøgelse i EPJ D .

Denne metode, kaldet atomic spin squeezing, virker ved at omfordele usikkerheden ujævnt mellem to komponenter af spin i disse målesystemer, som opererer på kvanteskalaen. Spindet repræsenterer en grad af frihed for de involverede kvantepartikler. Dermed, spin-komponenten med reduceret usikkerhed bliver mere præcis i at levere sin måling - da de to er omvendt korreleret. Potentielle anvendelser omfatter udvikling af fremtidige kvantenetværk.

Den kvantemekaniske usikkerhed hos spin-operatører begrænser målenøjagtigheden af ​​spektroskopiske undersøgelser. Reduktion af støjen kan hjælpe med at sammenfiltre to fjerne objekter, såsom to atomer, der er rumligt adskilt. I dette studie, forfatterne udvikler en ny tilgang, der er afhængig af spin-pressede tilstande og er designet til nøjagtigt at analysere reduktionen af ​​kvantestøj i atomare systemer forbundet med de spektroskopiske målinger af atomure.

Deres metode involverer at reducere spin-udsvingene i en spin-komponent vinkelret på den gennemsnitlige spin-retning under standardkvantegrænsen. Indtil for nylig, nøjagtig beskrivelse af sådanne komplicerede systemer kunne kun gøres ved hjælp af numeriske simuleringer. De demonstrerer, at denne nye metode giver bedre resultater end de eksisterende analysemetoder og matcher særdeles godt med eksakte numeriske teknikker.