論文の概要: Fundamental mechanisms of energy exchanges in autonomous measurements based on dispersive qubit-light interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.11870v2
- Date: Wed, 3 Jul 2024 13:54:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 20:23:32.725415
- Title: Fundamental mechanisms of energy exchanges in autonomous measurements based on dispersive qubit-light interaction
- Title（参考訳）: 分散量子光相互作用に基づく自律計測におけるエネルギー交換の基礎機構
- Authors: Nicolò Piccione, Maria Maffei, Xiayu Linpeng, Andrew N. Jordan, Kater W. Murch, Alexia Auffèves,
- Abstract要約: 自律的な測定スキームでは、システムのエネルギー変化はメーターのエネルギー変化によって補償されなければならない。
ここでは、このような自律的なメートル系力学を理論的に研究する。
我々は、このスペクトル変形の基盤となるメカニズムを明らかにし、量子ビットのエネルギー変化を補う方法を示す。
- 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: Measuring an observable which does not commute with the Hamiltonian of a quantum system usually modifies the mean energy of this system. In an autonomous measurement scheme, coupling the system to a quantum meter, the system's energy change must be compensated by the meter's energy change. Here, we theoretically study such an autonomous meter-system dynamics: a qubit interacting dispersively with a light pulse propagating in a one-dimensional waveguide. The phase of the light pulse is shifted, conditioned to the qubit's state along the $z$-direction, while the orientation of the qubit Hamiltonian is arbitrary. As the interaction is dispersive, photon number is conserved so that energy balance has to be attained by spectral deformations of the light pulse. Building on analytical and numerical solutions, we reveal the mechanism underlying this spectral deformation and display how it compensates for the qubit's energy change. We explain the formation of a three-peak structure of the output spectrum and we provide the conditions under which this is observable.
- Abstract（参考訳）: 量子系のハミルトニアンと通勤しない観測可能度を測定することは、通常、この系の平均エネルギーを変更する。
自律的な測定スキームでは、システムのエネルギー変化はメーターのエネルギー変化によって補償されなければならない。
本稿では,1次元導波路内を伝播する光パルスと分散的に相互作用する量子ビットという,そのような自律的なメータ系力学を理論的に研究する。
光パルスの位相はシフトし、$z$-方向に沿ってキュービットの状態に条件付けされるが、キュービットハミルトニアンの向きは任意である。
相互作用が分散するため、光パルスのスペクトル変形によってエネルギー収支が達成されるように光子番号が保存される。
解析的および数値解に基づいて、このスペクトル変形の基礎となるメカニズムを明らかにし、量子ビットのエネルギー変化を補う方法を示す。
出力スペクトルの3つのピーク構造の形成を説明し、観測可能な条件を提供する。
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