論文の概要: Nonreciprocity in Quantum Technology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.03945v1
- Date: Tue, 05 Aug 2025 22:22:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-07 20:09:22.465193
- Title: Nonreciprocity in Quantum Technology
- Title（参考訳）: 量子技術における非相互性
- Authors: Shabir Barzanjeh, André Xuereb, Andrea Alù, Sander A. Mann, Nikita Nefedkin, Vittorio Peano, Peter Rabl,
- Abstract要約: 非相互性 (nonreciprocity) とは、一方の方向で信号を送信し、他方の方向を遮断する能力である。
この機能は、高忠実度量子ビット読み出し、堅牢な量子状態転送、量子センサの感度向上にどのように利用できるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Nonreciprocity-the ability to transmit signals in one direction while blocking them in the reverse-has become a powerful resource in quantum technologies, enabling directional amplification, routing of quantum information, and topologically protected quantum states. Recent experimental advances have demonstrated nonreciprocal behavior in low-loss, fully integrated devices operating with weak or no magnetic bias, enabled by synthetic gauge fields, optomechanical interactions, and chiral light-matter coupling. These achievements overcome the limitations of more traditional approaches, making nonreciprocity compatible with superconducting circuits and scalable quantum photonic architectures as well as an integral part of the next generation of modular quantum computers, distributed quantum networks, and precision metrology. Here we highlight the key concepts for engineering nonreciprocity in quantum systems and describe how this functionality can be employed for high-fidelity qubit readout, robust quantum state transfer, and boosting the sensitivity of quantum sensors.
- Abstract（参考訳）: 非相互性(nonreciprocity) - 逆ハスで遮断しながら信号を送る能力は、量子技術において強力なリソースとなり、方向増幅、量子情報のルーティング、位相的に保護された量子状態を可能にする。
最近の実験により、低損失で完全に統合されたデバイスにおいて、弱いまたは全くのバイアスで動作し、合成ゲージ場、光学的相互作用、キラル光-マターカップリングによって実現された非相互挙動が示されている。
これらの成果は、より伝統的なアプローチの限界を克服し、超伝導回路やスケーラブルな量子フォトニックアーキテクチャと非相互性を持たせるとともに、次世代のモジュラー量子コンピュータ、分散量子ネットワーク、精密メトロジーの不可欠な部分となる。
ここでは、量子システムにおける工学的非相互性の鍵となる概念を強調し、高忠実性量子ビットの読み出し、堅牢な量子状態伝達、量子センサの感度向上にこの機能がどのように使用できるかを説明する。
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