声子诱导的双轴自旋压缩与混合自旋光力学系统中的退相干抑制
该团队提出了一种在混合腔光力学-自旋系统中实现海森堡极限自旋压缩的方案。在该系统中,N个二能级系统通过Tavis-Cummings相互作用与标准光力学装置中的机械谐振器(MR)耦合。在色散耦合机制下,光模的绝热消除对MR产生压缩效应,在压缩表象中有效将集体自旋算符转化为Bogoliubov形式。在大失谐条件下,声子模式介导了Bogoliubov集体自旋之间的相互作用,从而通过适当的参数调谐实现双轴扭转压缩协议。理论分析和数值模拟均表明,在存在退相干和声子耗散的情况下,最大压缩度随N增大渐近收敛于常数,这意味着计量精度在无参数优化时渐近接近标准量子极限。然而,通过参数优化,该工作提取出了优于现有文献方案的优化压缩标度关系。此外,优化还显著缩短了最优压缩的制备时间。该工作可为自旋压缩中的耗散效应提供新见解,并为多体系统中的高精度量子计量提供潜在途径。