能够突破标准量子极限的原子双数态的制备研究

郑盟锟; 尤力

doi:10.7498/aps.67.20181029

摘要

所有经典的双模（两路径）干涉仪的相位测量精度都受限于1/√N（其中N为参与干涉测量的总粒子数），这一极限被称为经典极限或标准量子极限.量子计量学最重要的目标之一是探索如何通过量子纠缠实现超越经典极限的测量精度.双数态是一种能突破经典极限的纠缠态，它由数目相等、不可区分的自旋朝上和朝下（双模）玻色粒子组成.通过光学自发参量下转换或囚禁离子内态的操控手段已实现了不到十个光子或离子的双数态.利用玻色-爱因斯坦凝聚体中原子的自旋混合过程，近年来也能产生多达几千个原子的双数态.但是这样制备的双数态的总粒子数的随机涨落过大，限制了它们的实际应用潜力.最近，我们通过调控原子凝聚体中的量子相变，实现了超过一万个原子的双数态的确定性制备.本文简要综述这一研究进展.

关键词:

Abstract

The highest precision achievable for a two-mode (two-path) classical interferometer is bounded by 1/√N (with NN

Keywords:

作者及机构信息

郑盟锟^1,2,
尤力^1,2

1.
清华大学物理系, 低维量子物理国家重点实验室, 北京 100084;

2.
量子物质科学协同创新中心, 北京 100084

通信作者: 郑盟锟, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn ; 尤力, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：91636213，91421305，91736311，11574177）和国家重点基础研究发展计划（批准号：2014CB921403，2018YFA0306504）资助的课题.

Authors and contacts

Tey Meng-Khoon^1,2,
You Li^1,2

1.
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China;

2.
Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Beijing 100084, China

Corresponding author: Tey Meng-Khoon, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn ; You Li, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 91636213, 91421305, 91736311, 11574177) and the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2014CB921403, 2018YFA0306504).

参考文献

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施引文献

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能够突破标准量子极限的原子双数态的制备研究

Generation of twin-Fock states for precision measurement beyond the standard quantum limit

摘要

Abstract

作者及机构信息

1.
清华大学物理系, 低维量子物理国家重点实验室, 北京 100084;

2.
量子物质科学协同创新中心, 北京 100084

通信作者: 郑盟锟, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn ; 尤力, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn

Authors and contacts

1.
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China;

2.
Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Beijing 100084, China

Corresponding author: Tey Meng-Khoon, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn ; You Li, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn

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Generation of twin-Fock states for precision measurement beyond the standard quantum limit

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1. 清华大学物理系, 低维量子物理国家重点实验室, 北京 100084; 2. 量子物质科学协同创新中心, 北京 100084

通信作者: 郑盟锟, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn ; 尤力, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn

Authors and contacts

1. State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Beijing 100084, China

Corresponding author: Tey Meng-Khoon, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn ; You Li, mengkhoon_tey@tsinghua.edu.cn;lyou@tsinghua.edu.cn

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