論文の概要: Quantum Embedded Superstates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.13863v1
• Date: Mon, 27 Jul 2020 21:01:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 02:18:42.654419
• Title: Quantum Embedded Superstates
• Title（参考訳）: 量子埋め込みスーパーステート
• Authors: Nikita Nefedkin, Andrea Al\'u, and Alex Krasnok
• Abstract要約: 超状態は連続体(準BIC)における準境界状態に付随する散乱スペクトルにおいて超狭線をサポートすることができる これらのモードは、前例のない感度でコンパクトなシステムを可能にするため、アプリケーションを検出することに非常に関心がある。 ここでは、3段階の量子系が、無限に狭い放出線を持つ埋め込みスーパーステートの量子アナログをサポートするように調整できることを明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optical supercavity modes (superstates), i.e., hybrid modes emerging from the strong coupling of two nonorthogonal modes of an open cavity, can support ultranarrow lines in scattering spectra associated with quasi bound states in the continuum (quasi-BIC). These modes are of great interest for sensing applications as they enable compact systems with unprecedented sensitivity. However, these quasi-BIC sensors obey the shot-noise limit, which may be overcome only in quantum sensors. Here, we unveil that a three-level quantum system (e.g., atom, quantum dot, superconducting qubit) can be tailored to support the quantum analog of an embedded superstate with an unboundedly narrow emission line in the strong coupling regime. Remarkably, we demonstrate that the coupling of such a system with a cavity (e.g., plasmonic or dielectric nanoparticle, microcavity, microwave resonator) enables sensing properties with significantly reduced noise. Our results can be applied to a plethora of quantum platforms from microwave superconductors to cold atoms and quantum dots, opening interesting opportunities for quantum sensing and computing.
• Abstract（参考訳）: 光スーパーキャビティモード(スーパーステート)、すなわち開空洞の2つの非直交モードの強い結合から生じるハイブリッドモードは、連続体(クァシ-bic)の準結合状態に関連する散乱スペクトルにおける超狭線をサポートすることができる。 これらのモードは、前例のない感度でコンパクトなシステムを可能にするため、アプリケーションを検出することに非常に関心がある。 しかし、これらの準BICセンサーはショットノイズ制限に従うため、量子センサーでしか克服できない。 ここでは, 3段階の量子系(原子,量子ドット,超伝導量子ビットなど)を, 強い結合状態において非結合的に狭い放出線を持つ埋め込み超状態の量子アナログをサポートするように調整できることを明かした。 注目に値するのは, キャビティとの結合(プラズモニックや誘電体ナノ粒子, マイクロキャビティ, マイクロ波共振器など)により, ノイズを著しく低減したセンサ特性が実現できることである。 我々の結果は、マイクロ波超伝導体から冷たい原子や量子ドットに至るまで、多くの量子プラットフォームに適用でき、量子センシングと計算の興味深い機会が開ける。

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