論文の概要: Giant-cavity-based quantum sensors with enhanced performance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.02044v1
• Date: Tue, 5 Apr 2022 08:22:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-18 05:35:27.325196
• Title: Giant-cavity-based quantum sensors with enhanced performance
• Title（参考訳）: 高性能な巨大キャビティ型量子センサ
• Authors: Yu Ting Zhu, Rebing Wu, Zhihui Peng, and Shibei Xue
• Abstract要約: 本稿では,初めて巨大キャビティ型量子センサを提案する。 複数の位置依存結合は、キャビティ間の本質的に非相互結合を誘導することができる。
• 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: Recent progresses have revealed that quantum systems with multiple position-dependent couplings, e.g., giant atoms, can exhibit some unconventional phenomena, such as non-exponential decay etc. However, their potential applications are still open questions. In this paper, we propose a giant-cavity-based quantum sensor for the first time, whose performance can be greatly enhanced compared to traditional cavity-based sensors. In our proposal, two cavities couple to a dissipative reservoir at multiple points while they couple to a gain reservoir in a single-point way. To detecting a unknown parameter using this sensor, a waveguide is coupled to one of the cavities where detecting fields can pass through for homodyne detection. We find that multiple position-dependent couplings can induce an inherent non-reciprocal coupling between the cavities, which can enhance the performance of sensors. Output noise in our scheme can be reduced to the shot noise level, which is about one order magnitude lower than the results in Ref. [Nature Communications, 2018, 9, 4320.]. Besides, the signal-to-noise ratio per photon is also enhanced by about one order of magnitude. These results show that the multiple-point-coupling structure is beneficial to nowadays quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 近年の進歩により、複数の位置依存結合を持つ量子系(例えば、巨大原子)は、非指数崩壊などの非伝統的な現象を示すことが判明している。 しかし、その潜在的な応用は依然としてオープンな問題である。 本稿では,従来のキャビティベースセンサに比べて性能が大幅に向上する巨大キャビティ型量子センサを初めて提案する。 提案手法では,2つのキャビティが複数点の放散型貯水池に結合し,一方,利得型貯水池に結合する。 このセンサを用いて未知のパラメータを検出するために、導波路を、検出フィールドを通過させてホモダイン検出を行うキャビティの1つに結合する。 複数の位置依存結合は空洞間の固有の非相互結合を誘導し、センサの性能を向上させることができる。 提案手法の出力ノイズは,Refの結果よりも約1桁低いショットノイズレベルまで低減することができる。 [Nature Communications, 2018, 9, 4320.] さらに光子当たりの信号対雑音比も約1桁向上している。 これらの結果は、多点結合構造が現代の量子デバイスにとって有益であることを示している。

関連論文リスト

• Quantum enhanced distributed phase sensing with a truncated SU(1,1) interferometer [0.44475839286738167]
  絡み合ったセンサーのネットワークは、ショットノイズ限界を超えて感度を向上させることができ、センサーの数に応じてハイゼンベルクのスケーリングを可能にする。 我々は、分離可能なセンシング手法による1.7dBの量子ノイズ低減と古典的な3dB信号-雑音比の改善を実験的に実証した。 本研究は, 量子化センサネットワークの開発において, エンタングルメント強化感度を実現する方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-25T19:00:21Z)
• Cooperative Spin Amplification [4.561604895218612]
  フィードバック回路内に129Xe核スピンを埋め込んだ新しい信号増幅実験を行った。 フォトンショットノイズを超える4.0 fT/Hz$1/2$の超高感度を実現する。 我々の発見は量子増幅の物理学を協調的なスピンシステムに拡張し、様々な既存のセンサーに一般化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-20T14:55:34Z)
• Autonomous coherence protection of a two-level system in a fluctuating environment [68.8204255655161]
  我々は、もともと、相互作用しない2レベルシステム(量子ビット)のアンサンブルから静的ドップラー拡大の効果を取り除くことを意図したスキームを再検討する。 このスキームははるかに強力であり、時間と空間に依存するノイズから単一(あるいはアンサンブル)量子ビットのエネルギーレベルを保護できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-08T01:44:30Z)
• Variational waveguide QED simulators [58.720142291102135]
  導波管QEDシミュレータは1次元フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタによって構成される。 ここでは、これらの相互作用がより効率的な変分量子アルゴリズムを開発するためのリソースとなることを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-03T18:55:08Z)
• Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
  この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。 振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。 このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:18:41Z)
• Photon generation and entanglement in a double superconducting cavity [105.54048699217668]
  量子電気力学アーキテクチャにおける二重超伝導キャビティにおける動的カシミール効果について検討した。 壁が小さな振幅で調和して振動する際の光子の生成について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-18T16:43:47Z)
• Tunneling Gravimetry [58.80169804428422]
  慣性センシングのための物質波Fabry-P'erot干渉計の実用化の可能性について検討する。 本研究では,2つの形状における加速度測定のためのトンネル型センサについて検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-19T09:22:11Z)
• Exploring quantum correlations in a hybrid optomechanical system [0.0]
  キャビティ内エンタングルメントを高めるために,2つの結合したオプティメカニカルキャビティを提案する。 光ホッピングは光モード間の結合を確立するために使用され、フォノンはメカニカルトンネル共振器間の結合を確立するために用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-16T08:47:50Z)
• Fast high-fidelity single-shot readout of spins in silicon using a single-electron box [0.5455889233228607]
  小型分散電荷センサを用いて, シリコン量子ドットにおけるスピンの高速高忠実性単一ショット読み出しの2つの実演を示す。 このセンサーは従来の検出器よりも少ない電極を必要とするが、6ドル以下で99.2%のスピン・リード・アウト・フィリティを達成している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-13T09:38:31Z)
• Superposition of two-mode squeezed states for quantum information processing and quantum sensing [55.41644538483948]
  2モード圧縮状態(TMSS)の重ね合わせについて検討する。 TMSSは量子情報処理や量子センシングに潜在的な応用がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-01T18:09:01Z)
• Quantum illumination via quantum-enhanced sensing [0.0]
  本稿では、量子強調センシングと量子照明の結合性を提案する。 目標感度と信号対雑音比は熱雑音の増加とともに向上できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-20T12:23:31Z)

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。