論文の概要: Quantum metamaterial for nondestructive microwave photon counting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.06483v1
• Date: Wed, 13 May 2020 18:00:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-20 07:41:42.041101
• Title: Quantum metamaterial for nondestructive microwave photon counting
• Title（参考訳）: 非破壊マイクロ波光子計数のための量子メタマテリアル
• Authors: Arne L. Grimsmo, Baptiste Royer, John Mark Kreikebaum, Yufeng Ye, Kevin O'Brien, Irfan Siddiqi, Alexandre Blais
• Abstract要約: 弱い非線形メタマテリアルに基づいてマイクロ波領域で動作する単一光子検出器の設計を提案する。 単光子検出の忠実度はメタマテリアルの長さとともに増加し,実験的に現実的な長さで接近することを示す。 光領域で動作する従来の光子検出器とは対照的に、光子検出により光子を破壊せず、光子波束を最小限に乱す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 52.77024349608834
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Detecting traveling photons is an essential primitive for many quantum information processing tasks. We introduce a single-photon detector design operating in the microwave domain, based on a weakly nonlinear metamaterial where the nonlinearity is provided by a large number of Josephson junctions. The combination of weak nonlinearity and large spatial extent circumvents well-known obstacles limiting approaches based on a localized Kerr medium. Using numerical many-body simulations we show that the single-photon detection fidelity increases with the length of the metamaterial to approach one at experimentally realistic lengths. A remarkable feature of the detector is that the metamaterial approach allows for a large detection bandwidth. In stark contrast to conventional photon detectors operating in the optical domain, the photon is not destroyed by the detection and the photon wavepacket is minimally disturbed. The detector design we introduce offers new possibilities for quantum information processing, quantum optics and metrology in the microwave frequency domain.
• Abstract（参考訳）: 進行光子を検出することは、多くの量子情報処理タスクにとって必須のプリミティブである。 マイクロ波領域で動作する単一光子検出器の設計を,多数のジョセフソン接合によって非線形性が提供される弱い非線形メタマテリアルに基づいて導入する。 弱非線形性と大きな空間的範囲の組み合わせは、局所ケラー媒質に基づく既知の障害物制限アプローチを回避する。 数値多体シミュレーションを用いて, メタマテリアルの長さとともに単光子検出忠実度が増加し, 実験的に現実的な長さで近づくことを示す。 この検出器の顕著な特徴は、メタマテリアルアプローチが大きな検出帯域幅を実現することである。 光領域で動作する従来の光子検出器とは対照的に、光子検出により光子を破壊せず、光子波束を最小限に乱す。 私たちが紹介する検出器設計は、マイクロ波周波数領域における量子情報処理、量子光学およびメトロロジーの新たな可能性を提供する。

関連論文リスト

• Quantum Imaging Using Spatially Entangled Photon Pairs from a Nonlinear Metasurface [0.4188114563181615]
  サブ波長の厚さを持つ 準曲面は 最近 エンタングルド光子対の 強化と 調整が可能な生成のための 汎用プラットフォームとして確立されました ここでは、赤外波長における量子イメージングのための非線形準曲面のユニークな利点と実用可能性を示す。 我々は,信号経路内の1次元検出器アレイとバケット検出器のみを用いて2次元物体の像を再構成し,ポンプ波長における光子偶然の依存関係を記録する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-06T02:25:34Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
  多光子干渉は光量子技術の中心にある。 そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。 ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z)
• Few-photon transport via a multimode nonlinear cavity: theory and applications [0.0]
  導波路結合型多モード光共振器による光子輸送を2次バルク非線形性で検討した。 我々の結果は、全光量子情報処理および量子ネットワークプロトコルにおける量子フォトニック回路の顕著な応用につながるかもしれない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-08T15:28:05Z)
• Resolution of 100 photons and quantum generation of unbiased random numbers [0.0]
  光の量子検出は、主にマイクロスケールに還元される。 光子数を解くために測定を行う能力は、様々な量子情報応用に非常に望ましい。 本研究では,光子計測をメソスコピック系に拡張し,高量子効率の遷移エッジセンサの多重化に基づく検出手法を実装した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-02T21:34:01Z)
• Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
  数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。 このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z)
• Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
  集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。 シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z)
• Conditional preparation of non-Gaussian quantum optical states by mesoscopic measurement [62.997667081978825]
  光学場の非ガウス状態は、量子情報応用における提案された資源として重要である。 メソスコピック検出器を応用可能なレシエーションへのアンシラフィールドの変位を含む新しいアプローチを提案する。 実験により,強いウィグナー負性を持つ状態は高い速度で生成可能であると結論付けた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-29T16:59:18Z)
• Inelastic scattering of a photon by a quantum phase-slip [0.0]
  高インピーダンス超伝導導波路における量子位相-滑り変動は、単一マイクロ波光子を多数の低エネルギー光子に分割できることを示す。 測定された崩壊速度は、ルッティンガー液体中の新しい量子不純物のモデルにおいて、調整可能なパラメータなしで説明される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-05T15:35:21Z)
• Topological photon pairs in a superconducting quantum metamaterial [44.62475518267084]
  超伝導量子ビットの配列を用いて、非自明な量子メタマテリアルを設計する。 製造アレイのマイクロ波分光により,初等励起スペクトルを実験的に観察する。 単光子位相状態だけでなく、キュービットの固有非調和性によって生じるエキゾチックな有界光子対のバンドも発見できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-23T07:04:27Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。