通过单轴扭曲回波控制增强原子集体自旋压缩

多能级原子系综中通过原子间纠缠产生的自旋压缩为量子精密测量提供了强大资源。现有利用原子内部自由度增强压缩的方案通常将集体压缩编码在磁子能级的复杂叠加态中,这使量子态控制复杂化并限制了实际应用。该研究团队提出了一种相干控制方案,既能增强集体自旋压缩,又能将产生的原子间纠缠映射到两个明确定义的磁子能级上,适用于后续精密测量实验。该方案采用回波序列结构,在两次内部单轴扭曲相互作用之间嵌入量子非破坏测量。研究表明,该方法能最优利用内部态增强原子间纠缠,同时将其编码于两个磁子能级中,这种纠缠态可高效转化为具有计量学价值的自旋压缩。该工作为在多能级原子系统中制备高纠缠且易于操控的量子态提供了一种直接有效的策略。

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提交arXiv: 2026-02-15 07:54

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