論文の概要: Observation of Power Superbroadening of Spectral Line Profiles on IBM Quantum

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.08748v1
• Date: Tue, 10 Jun 2025 12:43:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-11 15:11:42.46281
• Title: Observation of Power Superbroadening of Spectral Line Profiles on IBM Quantum
• Title（参考訳）: IBM量子上でのスペクトル線プロファイルの超広帯域化の観測
• Authors: Ivo S. Mihov, Nikolay V. Vitanov,
• Abstract要約: パワーワイドニング(英: Power Wideening)とは、駆動場の強度が増大するにつれて、2状態の量子遷移におけるスペクトル線プロファイルの拡大を指す。 我々は、同じパルス領域の長方形パルスよりもはるかに広い出力を示す複数の形状パルスを提示する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Power broadening refers to the widening of the spectral line profile in a two-state quantum transition as the strength of the driving field increases. This phenomenon commonly arises in continuous-wave driving when the radiation field's intensity exceeds the transition's saturation intensity and it has been extensively studied in spectroscopy. For pulsed-field excitation, the spectral response of the quantum system may differ significantly: while a rectangular-shaped pulse leads to a linear power broadening, pulses with smooth shapes show significantly reduced power broadening, for instance, logarithmic for the Gaussian shape and none for the hyperbolic-secant shape. Recently [Phys. Rev. Lett. \textbf{132}, 020802 (2024)], in a dramatic paradigm shift, we have demonstrated experimentally that for Lorentzian-shaped pulses, the opposite effect -- power narrowing -- takes place: the width of the spectral profile decreases when the driving pulse amplitude increases, with a narrowing factor of as much as 10 observed. While in high-resolution spectroscopy the push is for eliminating or even inverting the power broadening, there are applications where it is used to an advantage for it facilitates off-resonance excitation. Here, we present a number of shaped pulses that exhibit power broadening much greater than that of the rectangular pulse of the same pulse area. They are grouped in two families of pulse shapes. In particular, in regard to the width of the second Rabi oscillation maximum, the quadratic pulse family shows an increase by a factor of 3.3 whereas the even-exponent pulse family exhibits an increase by a factor of more than 3.5.
• Abstract（参考訳）: パワーワイドニング(英: Power Wideening)とは、駆動場の強度が増大するにつれて、2状態の量子遷移におけるスペクトル線プロファイルの拡大を指す。 この現象は、放射場の強度が遷移の飽和度を超えるときの連続波駆動において一般的に起こり、分光法で広く研究されている。 パルス場励起では、量子系のスペクトル応答は、長方形のパルスが線形のパワー拡大につながるのに対して、滑らかな形状のパルスは、ガウス形状の対数論や双曲的セカント形状の対数論など、電力拡大を著しく減少させる。 最近[Phys]。 レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・ ドラマティックなパラダイムシフトにおいて,ローレンツ型パルスの場合,スペクトルプロファイルの幅は,駆動パルスの振幅が増加すると減少し,最大10倍の狭さが観測された。 高分解能分光法では、プッシュはパワーワイドニングを除去または反転するためのものであるが、その利点を活かしてオフ共鳴励起を促進する応用がある。 ここでは、同じパルス領域の長方形パルスよりもはるかに広い出力を示す複数の形状パルスを提示する。 パルス形状の2つの族に分類される。 特に、第2のラビ発振最大値の幅に関して、二次パルス系列は3.3倍の増加を示す一方、偶発パルス系列は3.5以上の増加を示す。

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