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ボース凝縮体を用いた連続的量子非破壊測定の研究

利用玻色凝聚进行连续量子无损测量的研究

基本信息

批准号：
22K03496
负责人：
柴田康介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Gakushuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03496/
关键词：
量子気体量子非破壊測定冷却気体

项目摘要

量子力学における測定の重要性は、量子情報処理、量子計測などの多岐にわたる。その中で、量子非破壊測定を用いた物理量の連続測定は、量子力学の基礎の検証という学術的意義に加え、古典限界を上回る計測を達成しうる手段としても注目される。これまで、単一の量子系の量子非破壊的連続観測が実証されてきている。本研究では、従来の研究の枠を超えて、量子非破壊的な連続観測を複数の物理量について行う。具体的には、中性ルビジウム原子のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の集団スピンを複数の地点について連続的にプローブし、系のダイナミクスや量子相関（スピンスクイージング）について研究することを目指している。今年度は、アルカリ原子の量子非破壊測定を妨げる要因となる要素の検討を主に行った。まず、プローブ光による原子のスピン状態の変化の影響を減らすため、実験ごとのプローブパルス強度を安定化させる技術を開発した。また、プローブ進行方向の磁場にともなうスピンの向きの変化に起因する古典的な雑音が、長期的な測定を行った場合に、量子雑音に比べ無視できないことに気づいた。バイアス磁場を増強することでスピンの向きの変化を低減するとともに、原子セル付近の磁場の安定化に適した小型の磁場センサを導入し、その性能評価を行った。さらに、部分的な原子集団を用いた場合にも量子非破壊測定の条件が十分に満たせるように原子集団形状を変更するための、光強度整形技術を開発した。

The importance of quantum mechanics measurement, quantum information processing, quantum measurement, and multi-polarization. In addition, quantum non-destructive measurement of physical quantities, quantum mechanics of the basic proof, academic significance, classical limits, back to the measurement of the means to achieve, attention The quantum non-destructive coupling test of this single quantum system has been carried out in China. In this study, we have studied the quantum physics of quantum physics. Specific research directions for the study of atomic and neutral condensates (BEC) are as follows: a cluster of particles, a plurality of sites, and a quantum correlation. This year, the quantum non-destructive measurement of atomic energy is mainly due to the discussion of the main factors. Development of technology to reduce the impact of atomic state changes on the environment and to stabilize its intensity The direction of magnetic field is different from that of classical acoustic field, and the direction of magnetic field is different from that of quantum acoustic field. For example, the magnetic field strength of the magnetic field increases, the magnetic field direction decreases, the magnetic field stability of the atomic field decreases, the magnetic field of the small magnetic field decreases, and the performance evaluation is carried out. In this case, the quantum non-destructive measurement of atomic cluster shape is developed.