論文の概要: Emergent Schr\"{o}dinger cat states during superradiant phase transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.05512v2
• Date: Tue, 19 Jul 2022 03:17:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-05 09:37:05.549901
• Title: Emergent Schr\"{o}dinger cat states during superradiant phase transitions
• Title（参考訳）: 超ラジカル相転移における創発的Schr\"{o}dinger cat状態
• Authors: Ri-Hua Zheng, Wen Ning, Ye-Hong Chen, Jia-Hao L\"u, Li-Tuo Shen, Kai Xu, Yu-Ran Zhang, Da Xu, Hekang Li, Yan Xia, Fan Wu, Zhen-Biao Yang, Adam Miranowicz, Neill Lambert, Dongning Zheng, Heng Fan, Franco Nori, and Shi-Biao Zheng
• Abstract要約: 超ラジアント相転移(SPT)は、量子レベルでの光-物質相互作用を理解するために重要である。 今回我々は,非古典的フォトニックフィールドの出現を特徴とするSPTの実験的検討を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.24020951464133
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Superradiant phase transitions (SPTs) are important for understanding light-matter interactions at the quantum level [1, 2], and play a central role in criticality-enhanced quantum sensing [3]. So far, SPTs have been observed in driven-dissipative systems [4-9], but the emergent light fields did not show any nonclassical characteristic due to the presence of strong dissipation. Here we report an experimental demonstration of the SPT featuring the emergence of a highly nonclassical photonic field, realized with a resonator coupled to a superconducting qubit, implementing the quantum Rabi model [10, 11]. We fully characterize the light-matter state by Wigner matrix tomography. The measured matrix elements exhibit quantum interference intrinsic of a photonic Schr\"{o}dinger cat state [12], and reveal light-matter entanglement. Besides their fundamental importance, these hitherto unobserved emergent quantum phenomena are useful for quantum metrology and fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 超ラジアント相転移(SPTs)は、量子レベル [1, 2] における光-物質相互作用を理解するために重要であり、臨界度を増強する量子センシング [3] において中心的な役割を果たす。 これまでのところ,sptは誘導散逸系 [4-9] で観測されているが,強い散逸が存在するため,創発光場は非古典的特性を示しなかった。 本稿では,超伝導量子ビットに結合した共振器を用いて実現し,量子ラビモデル [10,11] を実装した超古典的フォトニックフィールドの出現を特徴とするsptの実証実験を行う。 ウィグナーマトリクストモグラフィにより,光マッター状態を完全に特徴付ける。 測定されたマトリックス素子は、フォトニックschr\"{o}dinger cat状態[12]に固有の量子干渉を示し、光マッターの絡み合いを示す。 基本的な重要性に加えて、これらの観測されていない創発的量子現象は量子力学やフォールトトレラント量子計算に有用である。

関連論文リスト

• A dissipation-induced superradiant transition in a strontium cavity-QED system [0.0]
  キャビティ量子電磁力学(QED)では、エミッタと共振器が結合し、量子光-物質相互作用の精密な研究を可能にする。 ここでは、超低温8,8$Sr原子のアンサンブルを用いて、CRFモデルで予測される連続超ラジカル相転移の観測を行う。 我々の観測は、量子状態を生成するために予測された駆動散逸系のより細かい制御への第一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-20T18:00:00Z)
• Photon bunching in high-harmonic emission controlled by quantum light [0.0]
  最近の理論は、量子光学特性が高磁場フォトニクスにどのように影響するかを理解するための基礎を築いた。 我々は、強磁場非線形性を通じて量子光学状態のいくつかの特性を伝達する新しい実験的アプローチを示す。 この結果から、量子光学状態による強磁場力学の摂動は、これらの状態の発生を短波長でコヒーレントに制御するための有効な方法であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-08T12:53:42Z)
• Direct Manipulation of quantum entanglement from the non-Hermitian nature of light-matter interaction [7.106490464673198]
  我々は、光原子相互作用を自然の非エルミート系として測定することで、双光子における例外点(EP)の実証を報告する。 このような双光子相関は、ラビ振動から反バンチング指数デカイまで、前例のない広い範囲で調整される。 本結果は, 人工フォトニック構造を介さずに, 自然非エルミート過程の制御性を実現するためのユニークな方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-30T03:52:11Z)
• Quantum vortices of strongly interacting photons [52.131490211964014]
  渦は非線形物理学における非自明なダイナミクスの目印である。 量子非線形光学媒体における強い光子-光子相互作用による量子渦の実現について報告する。 3つの光子に対して、渦線と中心渦輪の形成は真の3光子相互作用を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-12T18:11:04Z)
• Multiphoton Quantum van Cittert-Zernike Theorem [0.0]
  我々は, 多光子系の散乱と干渉効果を記述するために, 量子ファンシッター・ツェンニーク定理を導入する。 条件付き測定により、ショットノイズ限界以下の減衰量子統計量を持つ多光子系の全光合成が可能となることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-15T01:14:49Z)
• Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon correlations [151.77380156599398]
  量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。 我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z)
• 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)
• Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
  光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。 本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。 我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
• Quantum metamaterial for nondestructive microwave photon counting [52.77024349608834]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-13T18:00:03Z)
• Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
  単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。 まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)
• Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with photons [101.18253437732933]
  位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。 ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。 このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-18T14:56:39Z)

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。