論文の概要: Amplifying microwave pulses with a single qubit engine fueled by quantum measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.17069v2
• Date: Thu, 26 Jun 2025 15:04:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-27 13:31:57.649013
• Title: Amplifying microwave pulses with a single qubit engine fueled by quantum measurements
• Title（参考訳）: 量子計測による単一量子ビットエンジンによるマイクロ波パルス増幅
• Authors: Rémy Dassonneville, Cyril Elouard, Romain Cazali, Réouven Assouly, Audrey Bienfait, Alexia Auffèves, Benjamin Huard,
• Abstract要約: 超伝導トランスモン量子ビットの繰り返し量子測定により, エンジンによるマイクロ波信号の増幅を実演する。 フィードバックを用いて、エンジンは熱源を使わずに量子マックスウェルのデーモンとして動作する。 我々は,エンジンの長期安定性とトランスモンデコヒーレンス,損失,ドリフトに対する堅牢性を特徴付ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent progress in manipulating individual quantum systems enables the exploration of engines exploiting non-classical resources. One of the most appealing is the energy provided by the inherent backaction of quantum measurements. While a handful of experiments have investigated the inner dynamics of engines fueled by measurement backaction, powering a useful task by such an engine is missing. Here we demonstrate the amplification of microwave signals by an engine fueled by repeated quantum measurements of a superconducting transmon qubit. Using feedback, the engine acts as a quantum Maxwell demon operating without a hot thermal source. Measuring the gain of this amplification constitutes a direct probing of the work output of the engine, in contrast with inferring the work by measuring the qubit state along its evolution. Observing a good agreement between both work estimation methods, our experiment validates the accuracy of the indirect method. We characterize the long-term stability of the engine as well as its robustness to transmon decoherence, loss and drifts. Our experiment exemplifies a practical usage of the energy brought by quantum measurement backaction.
• Abstract（参考訳）: 個々の量子システムの操作の最近の進歩は、古典的でない資源を利用するエンジンの探索を可能にする。 最も魅力的なことの1つは、量子測定の本質的なバックアクションによって得られるエネルギーである。 いくつかの実験では、測定バックアクションによって推進されるエンジンの内部ダイナミクスについて研究されているが、そのようなエンジンによる有用なタスクのパワーは欠落している。 ここでは、超伝導トランスモン量子ビットの繰り返し量子測定により、エンジンによるマイクロ波信号の増幅を実演する。 フィードバックを用いて、エンジンは熱源を使わずに量子マックスウェルのデーモンとして動作する。 この増幅の利得を測定することは、エンジンの出力を直接探索することを構成する。 本実験は,両作業推定手法間の良好な一致を観察し,間接的手法の精度を検証した。 我々は,エンジンの長期安定性とトランスモンデコヒーレンス,損失,ドリフトに対する堅牢性を特徴付ける。 我々の実験は、量子計測のバックアクションによってもたらされるエネルギーの実用的利用を実証している。

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