論文の概要: Realizing Bloch Dynamics in a Low-Cost Electrically Driven Acoustic Two-Level System

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.21157v1
• Date: Tue, 27 May 2025 13:12:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-28 17:05:58.662781
• Title: Realizing Bloch Dynamics in a Low-Cost Electrically Driven Acoustic Two-Level System
• Title（参考訳）: 低コスト電気駆動型2層音響システムにおけるブロッホダイナミクスの実現
• Authors: Xiao-Meng Zhang, Guang-Chen He, Zhao-Xian Chen, Ze-Guo Chen, Ming-Hui Lu, Yan-Feng Chen,
• Abstract要約: 量子ビット(量子ビット)は、基底と励起状態のコヒーレントな重ね合わせに存在する。 可変音響2レベルシステムを構築することにより,古典的プラットフォームにブロッホ力学を実装した。 我々の結果は、古典波動制御によるコヒーレントブロッホ力学を橋渡しし、量子に着想を得た物理を探索するための汎用的なプラットフォームを明らかにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.26388783516590225
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Unlike classical bits that can only occupy one of two discrete states, quantum bits (qubits) can exist in arbitrary coherent superpositions of the ground and excited states. This fundamental distinction grants qubits enhanced capabilities for information storage and processing. The Bloch sphere provides an intuitive and powerful geometric framework for visualizing, characterizing, and controlling the dynamical evolution of a qubit under external driving fields. By mapping the state evolution onto the Bloch sphere, processes such as spin flips and phase accumulation can be vividly represented as trajectories, enabling direct insight into coherent control mechanisms. Here, we implement Bloch dynamics in a classical platform by constructing a tunable acoustic two-level system based on high-quality-factor electro-acoustic coupled cavities. Using programmable spatiotemporal external field modulation, we demonstrate full Bloch sphere control through classical analogs of quantum phenomena, including Rabi oscillations, Floquet dynamics, Ramsey interference, and spin echo sequences. Our results bridge coherent Bloch dynamics with classical wave control, revealing a versatile experimental platform for exploring quantum-inspired physics. Furthermore, the system exhibits exceptional capabilities for precision transient acoustic field shaping, enabled by high-fidelity pulse-driven modulation.
• Abstract（参考訳）: 2つの離散状態のうちの1つしか占有できない古典的なビットとは異なり、量子ビット(量子ビット)は、基底と励起状態の任意のコヒーレントな重ね合わせに存在する。 この基本的な区別は、情報ストレージと処理のための量子ビットの強化機能を与える。 ブロッホ球面は、外部の駆動場の下での量子ビットの動的進化を可視化、特徴づけ、制御するための直感的で強力な幾何学的枠組みを提供する。 状態の進化をブロッホ球にマッピングすることにより、スピンフリップや位相蓄積のような過程を軌跡として鮮明に表現することができ、コヒーレント制御機構の直接的な洞察を可能にする。 そこで我々は,高次電気音響結合キャビティに基づく可変音響2レベルシステムを構築することにより,古典的プラットフォームにおけるブロッホ力学を実装した。 プログラム可能な時空間外場変調を用いて、ラビ振動、フロケダイナミクス、ラムゼイ干渉、スピンエコーシーケンスを含む古典的な量子現象のアナログを通して、フルブロッホ球制御を実演する。 この結果,古典波動制御とコヒーレントブロッホ力学を橋渡しし,量子に着想を得た物理を探索するための多目的な実験プラットフォームを明らかにした。 さらに,高忠実度パルス駆動変調による高精度過渡音場整形のための異常な機能を示す。

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