Добавить новость

Ϲтaлин вepнулcя в Τуpуxaнcκий κpaй – мecтο cвοeй пοcлeднeй ccылκи

Сценарист Дэвид Маркони проведет в Москве мастер-класс по написанию блокбастеров

Спрос на предложения: РФ и КНР хотят удвоить товарооборот к 2030 году

Ищу команду • ХК Спартак-Спорттех г.Москва, приглашает вратарей 2013-14 г.р. На бесплатную основу

News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Spin squeezing for all

Physicists Maxwell Block (left) and Bingtian Ye describe how they’ve put spin squeezing within better reach.

Courtesy of Yao Lab

Science & Tech

Spin squeezing for all

Physicists ease path to entanglement for quantum sensing

4 min read

Nothing in science can be achieved or understood without measurement. Today, thanks to advances in quantum sensing, scientists can measure things that were once impossible to even imagine: vibrations of atoms, properties of individual photons, fluctuations associated with gravitational waves.

A quantum mechanical trick called “spin squeezing” is widely recognized to hold promise for supercharging the capabilities of the world’s most precise quantum sensors, but it’s been notoriously difficult to achieve. In new research, Harvard physicists describe how they’ve put spin squeezing within better reach.

A type of quantum entanglement, spin squeezing constrains the way an ensemble of particles can fluctuate. This enables more precise measurements of certain observable signals, at the expense of measuring other, complementary signals as accurately — think of how squeezing a balloon yields more height at the expense of width.

“Quantum mechanics can enhance our ability to measure very small signals,” said Norman Yao, a physics professor and author of the new paper on spin squeezing in Nature Physics. “We have shown that it is possible to get such quantum-enhanced metrology in a much broader class of systems than was previously thought.”

In the balloon metaphor, a circle represents the uncertainty intrinsic to any quantum measurement, explained Maxwell Block, co-author of the paper and a former Griffin Graduate School of Arts and Sciences student. “By squeezing this uncertainty, making the balloon more like an ellipse, one can reshape the sensitivity of measurements,” Block said. “This means that certain measurements can be more precise than anything one could possibly do without quantum mechanics.”

Spin squeezing is a form of quantum entanglement that can enable more precise measurements (middle). Previously known to arise only in all-to-all interacting systems (left), Harvard researchers have shown that spin squeezing can occur more generally in locally interacting systems that form planar magnets (right).

Credit: Bingtian Ye

An analog of spin squeezing was used, for example, to increase the sensitivity of the Nobel-garnering gravitational wave detectors in the LIGO experiment.   

The Harvard team’s work built upon a landmark 1993 paper that first described the possibility of a spin-squeezed, entangled state brought about by “all-to-all” interactions between atoms. Such interactions are akin to a large Zoom meeting, in which each participant is interacting with every other participant at once. Between atoms, this type of connectivity easily enables the build-up of the quantum mechanical correlations necessary to induce a spin-squeezed state. However, in nature, atoms typically interact in a way that’s more like a game of telephone, only speaking with a few neighbors at a time.

“For years, it has been thought that one can only get truly quantum-enhanced spin squeezing via all-to-all interactions,” said Bingtian Ye, co-lead author of the paper and also a former Griffin Graduate School of Arts and Sciences student. “But what we have shown is that it is actually way easier.”

In their paper, the researchers outline a new strategy for generating spin-squeezed entanglement. They intuited, and together with collaborators in France quickly confirmed via experiment that the ingredients for spin squeezing are present in a ubiquitous type of magnetism found often in nature — ferromagnetism, which is also the force that makes refrigerator magnets stick. They posit that all-to-all interactions are not necessary to achieve spin squeezing, but rather, so long as the spins are connected well enough to sync into a magnetic state, they should also be able to dynamically generate spin squeezing.

The researchers are optimistic that by thus lowering the barrier to spin squeezing, their work will inspire new ways for quantum scientists and engineers to create more portable sensors, useful in biomedical imaging, atomic clocks, and more.

In that spirit, Yao is now leading experiments to generate spin-squeezing in quantum sensors made out of nitrogen-vacancy centers, which are a type of defect in the crystal structure of diamond that have long been recognized as ideal quantum sensors.

The research received federal support from: the Army Research Office, the Office of Naval Research, the Department of Energy, the Department of Defense, and the National Science Foundation.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Москворецкая гимназия в Воскресенске вошла в топ-100 Подмосковья

Спрос на предложения: РФ и КНР хотят удвоить товарооборот к 2030 году

«Море, пальмы, песок»: еще одна тропическая страна отменяет визы

«Анас Хасанов был мудрый наставник журналистов»: не стало экс-пресс-секретаря Шаймиева

Музыкальные новости

В «Кайзер Чифс» отреагировали на информацию об интересе «Спартака» к центральному защитнику Мсиманго

В городском округе Домодедово проведена агитационно-разъяснительная работа с населением о сохранности имущества.

Игита рассказал о подготовке сборной Казахстана к ЧМ-2024

Театр кукол «Экият» откроет сезон с показа постановки-рекордсмена

Новости России

Самые популярные кроссоверы BMW подорожали в России

Сценарист Дэвид Маркони проведет в Москве мастер-класс по написанию блокбастеров

«Анас Хасанов был мудрый наставник журналистов»: не стало экс-пресс-секретаря Шаймиева

Психолог: 35% детей по всему миру становятся объектами травли

Экология в России и мире

Преображение OUTRIGGER Koh Samui Beach Resort

Как развивается деменция?

«Авторадио – Санкт-Петербург» дарит билеты на концерт Владимира Преснякова

Gloria Jeans выпустил новую рекламную кампанию с Ириной Шейк

Спорт в России и мире

Потапова пробилась в четвертьфинал турнира в Кливленде

Карацев не смог выйти в основную сетку US Open

Котов вышел в четвертьфинал турнира ATP в Уинстон‑Салеме

В ATP отреагировали на ситуацию с допингом теннисиста Синнера

Moscow.media

Готовность нового моста в Мневниках превысила 90%

Представители СЛД «Узловая» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» поощрены наградами Дорпрофжела

Москвичам знаний хватает // Электронно голосовать на выборах в Мосгордуму намерены почти две трети респондентов

Портативный ТСД корпоративного класса Saotron RT-T70











Топ новостей на этот час

Rss.plus






Нахватал штрафов. Тайный внук Пугачевой гоняет по Москве на «Мерсе»

Названы самые популярные рецепты с картофелем у россиян

В Едином государственном реестре недвижимости содержатся сведения о каменном лабиринте «Вавилон», расположенном на территории Мурманской области

«Уверен, будем прогрессировать от матча к матчу и добывать победы»