論文の概要: Ultimate precision limit of noise sensing and dark matter search
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.13712v1
- Date: Mon, 29 Aug 2022 16:48:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-28 14:45:00.798867
- Title: Ultimate precision limit of noise sensing and dark matter search
- Title（参考訳）: ノイズセンシングと暗黒物質探索の究極の精度限界
- Authors: Haowei Shi and Quntao Zhuang
- Abstract要約: アクシオンダークマターの場合、このような探索はダークマターとマイクロ波ハロスコープの弱い結合から生じる正当なランダムノイズを見つけることに依存する。
我々は、そのような過程を量子チャネルとしてモデル化し、ノイズセンシングの基本精度限界を導出する。
本研究は,暗黒物質探索における絡み合い支援とマイクロ波光子計数の必要性を強調した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.14219428942199
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The nature of dark matter is unknown and calls for a systematical search. For
axion dark matter, such a search relies on finding feeble random noise arising
from the weak coupling between dark matter and microwave haloscopes. We model
such process as a quantum channel and derive the fundamental precision limit of
noise sensing. An entanglement-assisted strategy with two-mode squeezed vacuum
is optimal. While the optimality of a single-mode squeezed vacuum is limited to
the lossless case. Then we provide a "nulling" measurement (squeezing and
photon counting) to achieve the optimal performances. In terms of the scan
rate, single-mode squeezing underperforms the vacuum limit of photon counting
even with 20-decibel squeezing; while two-mode squeezed vacuum provides large
and close-to-optimal advantage over vacuum limit. Our results highlight the
necessity of entanglement assistance and good microwave photon counting in dark
matter search, while reaffirm that more exotic quantum resources are not
necessary.
- Abstract（参考訳）: 暗黒物質の性質は不明で、体系的な探索を求めている。
アクシオンダークマターの場合、このような探索はダークマターとマイクロ波ハロスコープの弱い結合から生じる正当なランダムノイズを見つけることに依存する。
その過程を量子チャネルとしてモデル化し,ノイズセンシングの基本精度限界を導出する。
2モード圧縮真空による絡み合い支援戦略が最適である。
単一モードの圧縮真空の最適性は損失のない場合に限られる。
そして、最適な性能を達成するために、"nulling"測定(スケーズとフォトンカウント)を提供する。
走査率の面では、単モードスクイーズは20デシベルスクイーズでも光子カウントの真空限界を過小評価するが、2モードスクイーズ真空は真空限界よりも大きく、最適に有利である。
本研究は,暗黒物質探索における絡み合い支援とマイクロ波光子計数の必要性を強調し,よりエキゾチックな量子資源は必要ないことを再確認した。
関連論文リスト
- Quantum-enhanced dark matter detection with in-cavity control: mitigating the Rayleigh curse [0.31410859223862103]
ダークマターを探索する主要なアプローチは、マイクロ波キャビティにおける静かなノイズを検出することである。
我々はレイリーの呪いを和らげるプロトコルを提案する。
近年の磁場抵抗性インキャビティスクイージングの進歩により、提案プロトコルはアクシオン検出シナリオと互換性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-06T23:37:01Z) - The maximum refractive index of an atomic crystal $\unicode{x2013}$ from
quantum optics to quantum chemistry [52.77024349608834]
原子密度関数としての原子配列の順序付けの指数について検討する。
量子光学では、理想的な光-物質相互作用が単一モードの性質を持つことを示す。
量子化学の開始時に、2つの物理機構が非弾性または空間的多モード光散乱過程を開封する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-20T10:29:12Z) - Non-Hermitian zero mode laser in a nanophotonic trimer [55.41644538483948]
非エルミタン3結合ナノキャビティアレイにおけるラシングゼロモードの直接観測について報告する。
2つの極端キャビティにおいて、ほぼ等しいポンプパワーの効率的な励起を示す。
結合ナノレーザーの大規模な配列におけるゼロモードラシングの実現は、レーザーモード工学において潜在的に有用である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-03T15:21:44Z) - 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) - Determination of weak squeezed vacuum state through photon statistics
measurement [4.064808764676522]
弱く圧縮された真空光は、量子記憶と様々な量子源の生成において重要な役割を果たす。
一般ホモダイン検出(HD)は、低信号対雑音比とHDシステムの限定分解能により弱いスキーズを決定することができない。
この方法は、非常に弱い非古典性を持つ様々な量子状態の他の量子的特徴を測定するために用いられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-07T12:55:11Z) - Optimal interferometry for Bell$-$nonclassicality by a
vacuum$-$one$-$photon qubit [0.0]
2つのモードにおける1つの光子重ね合わせのベル非古典性は、量子物理学の文脈で議論される最も顕著な非古典現象の1つである。
本研究では, 真空を用いた1光子のテクティタニー重ね合わせのための弱場ホモダイン測定法において, 局所現実性に頑健に違反する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-21T13:37:07Z) - 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) - Quantum sensitivity limits of nuclear magnetic resonance experiments
searching for new fundamental physics [91.6474995587871]
核磁気共鳴は、超軽いアクシオンのような暗黒物質を探すための有望な実験的アプローチである。
我々は、磁気共鳴実験の回路モデルを検討し、スピン投射ノイズ、サーマルノイズ、増幅ノイズの3つのノイズ源を定量化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-10T19:00:02Z) - Searching for Dark Matter with a Superconducting Qubit [2.0590294143351064]
軸イオン隠蔽光子のような低質量ボソニック暗黒物質候補の検出機構は、電磁場との潜在的な相互作用を利用する。
本稿では,新しいマイクロ波光子計数法と隠蔽光子暗黒物質に対する新しい排除限界について報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-27T16:28:54Z) - A quantum-enhanced search for dark matter axions [0.0]
我々は真空スクイーズを用いて新しい粒子の探索に量子限界を回避している。
我々は116.96-17.12$と117.14-17.28spacemutexteV/c2$の質量窓がg_gamma = 1.38times g_gammatextKSVZ$より高く、90%のレベルで排除されていることを報告した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-04T21:53:18Z) - 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)
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。