論文の概要: Metrological power of single-qubit dynamical Casimir effect in circuit QED
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.10182v1
- Date: Wed, 13 Aug 2025 20:35:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-15 22:24:48.113103
- Title: Metrological power of single-qubit dynamical Casimir effect in circuit QED
- Title（参考訳）: 回路QEDにおける単一量子力学カシミール効果のメトロロジカルパワー
- Authors: A. P. Costa, H. R. Schelb, A. V. Dodonov,
- Abstract要約: 可変遷移周波数を持つ人工2レベル原子を単モード共振器に結合する非定常回路QEDシステムを考える。
我々は単一モード位相と変位推定のための量子フィッシャー情報を数値計算し、同じ平均光子数に対する古典的限界を大幅に超えることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.024113475677323
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider a nonstationary circuit QED system described by the quantum Rabi model, in which an artificial two-level atom with a tunable transition frequency is coupled to a single-mode resonator. We focus on regimes where the external modulation takes the form $\sin[\eta(t) t]$, with the modulation frequency $\eta(t)$ varying slowly and linearly in time near $2\nu$ and $4\nu$, $\nu$ being the resonator frequency. Starting from the vacuum state, we numerically compute the Quantum Fisher Information for single-mode phase and displacement estimation, showing that it significantly exceeds the classical limits for the same average photon number, even in the presence of dissipation. Thus, appropriate parametric modulation of the qubit not only simulates the dynamical Casimir effect but also enables the generation of nonclassical states of light that offer a metrological advantage over classical states of equivalent energy.
- Abstract（参考訳）: 量子ラビモデルにより記述された非定常回路QED系について考察し、可変遷移周波数を持つ人工二層原子を単一モード共振器に結合する。
外部変調が$\sin[\eta(t) t]$, 変調周波数$\eta(t)$, 変調周波数$\eta(t)$が2,4\nu$,$\nu$に近い時間にゆっくりと線形に変化するレジームに焦点をあてる。
真空状態から、単一モード位相と変位推定のための量子フィッシャー情報を数値計算し、消散の有無があっても、同じ平均光子数の古典的限界をはるかに上回っていることを示す。
したがって、キュービットの適切なパラメトリック変調は、力学カシミール効果をシミュレートするだけでなく、等価エネルギーの古典的状態に対してメトロジー上の優位性を与える光の非古典的状態の生成を可能にする。
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