論文の概要: Enhancement of sensitivity near exceptional points in dissipative qubit-resonator systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15769v1
- Date: Mon, 27 Jan 2025 04:36:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-28 13:55:53.693923
- Title: Enhancement of sensitivity near exceptional points in dissipative qubit-resonator systems
- Title（参考訳）: 散逸性量子共振器系における例外点近傍の感度の増強
- Authors: Pei-Rong Han, Fan Wu, Xin-Jie Huang, Huai-Zhi Wu, Chang-Ling Zou, Wei Yi, Mengzhen Zhang, Hekang Li, Kai Xu, Dongning Zheng, Heng Fan, Jianming Wen, Zhen-Biao Yang, Shi-Biao Zheng,
- Abstract要約: エネルギー散逸を受ける共振器とキュービットのカップリングを探索する非エルミート量子センサを実現するためのプロトコルを提案し,実証する。
ノンジャンプ進化軌道に付随する励起数変換は、量子ジャンプによるノイズ結果の除去を可能にする。
異常点近傍での感度向上は、理論計算と実験的測定の両方によって確認される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.877863413220087
- License:
- Abstract: Dissipation usually plays a negative role in quantum metrological technologies, which aim to improve measurement precision by leveraging quantum effects that are vulnerable to environment-induced decoherence. Recently, it has been demonstrated that dissipation can actually be used as a favorable resource for enhancing the susceptibility of signal detection. However, demonstrations of such enhancement for detecting physical quantities in open quantum systems are still lacking. Here we propose and demonstrate a protocol for realizing such non-Hermitian quantum sensors for probing the coupling between a qubit and a resonator subjecting to energy dissipations. The excitation-number conversion associated with the no-jump evolution trajectory enables removal of the noisy outcomes with quantum jumps, implementing the exceptional point (EP), where the Rabi splitting exhibits a divergent behavior in response to a tiny variation of the effective coupling. The sensitivity enhancement near the EP is confirmed by both theoretical calculation and experimental measurement.
- Abstract（参考訳）: 散逸は通常、環境によって引き起こされるデコヒーレンスに弱い量子効果を活用することで測定精度を向上させることを目的として量子気象技術において負の役割を果たす。
近年, シグナル検出の感受性を高めるために, 消散を有効活用できることが実証されている。
しかし、オープン量子系における物理量検出のためのそのような拡張の実証は、いまだに欠落している。
本稿では、量子ビットとエネルギー散逸を受ける共振器との結合を探索する非エルミート量子センサを実現するためのプロトコルを提案し、実証する。
ノンジャンプ進化軌道に付随する励起数変換により、量子ジャンプによるノイズ結果の除去が可能となり、ラビ分割は有効結合の小さなばらつきに応答して発散挙動を示す例外点(EP)が実装される。
EP近傍での感度向上は理論計算と実験的測定の両方によって確認される。
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