論文の概要: Scalable Network of Mach-Zehnder Interferometers with a Single Entangled Resource
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.08230v1
- Date: Wed, 10 Sep 2025 02:08:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.289041
- Title: Scalable Network of Mach-Zehnder Interferometers with a Single Entangled Resource
- Title（参考訳）: 単一絡み合ったマッハ・ツェンダー干渉計のスケーラブルネットワーク
- Authors: Zhihui Yan, Yanni Feng, Luca Pezze, Zhaoqing Zeng, Jingxu Ma, Xiaoyu Zhou, Augusto Smerzi, Xiaojun Jia, Kunchi Peng,
- Abstract要約: 我々は,1つの圧縮真空リソースを介して絡み合ったマッハ・ツェンダー干渉計の再構成可能なネットワークを実証する。
我々は、位相不確かさレベル10-9$の標準量子限界以下で4.36 pm 0.35$dBのジョイントノイズ抑制を達成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.54313761528302
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Distributed quantum sensing exploits entanglement to enhance the estimation of multiple parameters across a network of spatially-separated sensors, achieving sensitivities beyond the classical limit. Potential applications cover a plethora of technologies, from precision navigation to biomedical imaging and environmental monitoring. However, practical implementations are challenged by the complex optimal distribution of entanglement throughout the sensing nodes, which affects scalability and robustness. Here we demonstrate a reconfigurable network of Mach-Zehnder interferometers entangled via a single shared squeezed-vacuum resource. We achieve joint noise suppression of $4.36 \pm 0.35$ dB below the standard quantum limit at the phase-uncertainty level of $10^{-9}$ . Furthermore, after full optimization in the low-intensity regime, we demonstrate a crossover from the standard quantum limit to the Heisenberg limit. The network estimates arbitrary linear combinations of phases, saturates the quantum Cramer-Rao bound in the ideal case, remains robust under realistic photon losses, and scales favorably with the number of sensors.
- Abstract（参考訳）: 分散量子センシングは絡み合いを利用して、空間的に分離されたセンサのネットワークをまたいだ複数のパラメータの推定を強化し、古典的な限界を超えた感度を達成する。
潜在的な応用は、精密ナビゲーションからバイオメディカルイメージング、環境モニタリングまで、数多くの技術をカバーする。
しかし,センサノード全体の絡み合いの複雑な最適分布は,スケーラビリティやロバスト性に影響を及ぼす。
ここでは、単一の共有圧縮真空リソースを介して絡み合ったマッハ・ツェンダー干渉計の再構成可能なネットワークを示す。
我々は、位相不確かさレベル10^{-9}$ の標準量子限界以下で4.36 \pm 0.35$ dBのジョイントノイズ抑圧を達成する。
さらに、低強度状態における完全な最適化の後、標準量子極限からハイゼンベルク極限へのクロスオーバーを示す。
ネットワークは相の任意の線形結合を推定し、理想的な場合において量子クレーマー・ラオを飽和させ、現実的な光子損失の下では頑健であり、センサーの数に好適にスケールする。
関連論文リスト
- Quantum-enhanced phase sensitivity in an all-fiber Mach-Zehnder interferometer [0.0]
Mach-Zehnder型干渉計は、通信波長で動作し、後選択ができない。
非対称な損失や検出器の非効率性を含むシステム不完全性はフィッシャー情報解析において考慮され、測定された量子的優位性は10%である。
この結果は、実世界のセンシングアプリケーションのためのコンパクトでアライメントのない量子干渉計の実用性を強調している。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-20T17:04:16Z) - High-rate Scalable Entanglement Swapping Between Remote Entanglement Sources on Deployed New York City Fibers [37.977711964286314]
物理的に分離されたノードで発生した光子対間の絡み合い交換は、量子インターネットへの重要なステップである。
熱水蒸気セルをベースとした自然に識別不可能なエンタングルメント源を用いたスケーラブルなエンタングルメントスワップ実験を実証した。
我々の研究は、都市やデータセンターにおける大規模ハブ・アンド・スポーク量子ネットワークの実践的展開の道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-17T15:27:03Z) - Echoed Random Quantum Metrology [6.188722827357381]
我々は、ランダムプローブ状態に盲目のままでハイゼンベルク限界に近づく感度を実現するエコーランダムプロセスを導入する。
ランダムパルスでKerr非線形モードを駆動するだけで、サブプランク位相空間構造が出現すると高感度となり、複雑な量子制御の必要性がなくなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-01-22T14:55:13Z) - Scaling Enhancement in Distributed Quantum Sensing via Causal Order Switching [9.415848346130408]
因果次数スイッチを循環ネットワークに組み込んだプロトコルを提案し、単一のプローブでN個の独立センサをシーケンシャルに問い合わせることを可能にする。
我々は、最大9個のセンサからなる自由空間量子光学ネットワークにおいて、分散ビーム傾き検出のためのこの方式を実験的に実装した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-01-21T06:54:08Z) - Stroboscopic Saturation of Multiparameter Quantum Limits in Distributed Quantum Sensing [0.0]
ユニークな量子現象を利用する高精度センサは、測定精度の標準量子限界を超えることが示されている。
ここでは、広範囲の分散量子プローブに対して量子強調感度を解析的に示す。
最終的な精度限界を達成するための最適測定戦略を構築する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-16T18:00:01Z) - Optimized quantum sensor networks for ultralight dark matter detection [0.0]
ダークマター (DM) は、基礎物理学において最も説得力のない未解決問題の一つである。
超軽量DMフィールドに対する感度を高めるために,ネットワークベースの量子センサアーキテクチャを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-27T13:38:59Z) - Distributed Quantum Neural Networks on Distributed Photonic Quantum Computing [3.299179876684316]
トレーニング可能なパラメータが$M(M+1)/2$のフォトニック量子ニューラルネットワーク(QNN)は高次元確率分布を生成する。
フォトニックQTの精度は95.50% pm 0.84%$で、パラメータは3,292である。
フォトニックQTは6-12%の絶対精度で古典的な圧縮技術より優れている。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-13T11:58:45Z) - Highly squeezed nanophotonic quantum microcombs with broadband frequency tunability [32.121475563036455]
直接検出された5.6dB$pm$0.2dBのスクイーズを生成するナノフォトニックスクイーサーを提案する。
16量子モードの量子周波数コム(QFC)を明らかにするナノフォトニックサスペンサーにシードアシスト検出技術を導入する。
その結果,ブロードバンドおよびマルチモードプラットフォームにおけるナノフォトニック励起光の生成と検出の両面で大きな進展が見られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-06T17:59:23Z) - Selective Filtering of Photonic Quantum Entanglement via Anti-Parity-Time Symmetry [32.09520868775991]
エンタングルメント(Entanglement)は、量子コンピューティング、センシング、通信のための重要なリソースである。
非エルミート系を利用した絡み合い検索の新しい手法を提案する。
我々の研究は、量子技術における中心的な課題に対処するために非エルミート対称性を使用するための新しい洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-08T00:31:07Z) - Noise Mitigation in Single Microwave Photon Counting by Cascaded Quantum Measurements [32.73124984242397]
単一マイクロ波光子検出器(SMPD)が最近初めて実証された。
これらの検出器は量子制限増幅方式に対して大きな利点がある。
動作感度は5.9(6)時間10-23textW/sqrttextHz$は入力線内の熱光子によって制限される。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-20T18:26:48Z) - Quantum Advantage in Distributed Sensing with Noisy Quantum Networks [37.23288214515363]
現実的な不完全性の下で量子優位性の達成可能性を分析することは極めて重要である。
分散センシングにおける量子優位性は、ノイズの多い絡み合った状態のみを分散できるノイズの多い量子ネットワークによって達成できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-25T16:55:07Z) - All-optical Loss-tolerant Distributed Quantum Sensing [1.6437645274005803]
分散量子センシング(DQS)は、量子資源を活用して、ネットワーク化された量子センサの未知のグローバルな特性を推定する。
次世代DQSシステムのための全光学的資源効率スキームを提案し,解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-18T16:30:36Z) - Quantum enhanced distributed phase sensing with a truncated SU(1,1) interferometer [0.44475839286738167]
絡み合ったセンサーのネットワークは、ショットノイズ限界を超えて感度を向上させることができ、センサーの数に応じてハイゼンベルクのスケーリングを可能にする。
我々は、分離可能なセンシング手法による1.7dBの量子ノイズ低減と古典的な3dB信号-雑音比の改善を実験的に実証した。
本研究は, 量子化センサネットワークの開発において, エンタングルメント強化感度を実現する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-25T19:00:21Z) - Quantum metrology enhanced by the $XY$ spin interaction in a generalized Tavis-Cummings model [0.0]
量子フィッシャー情報(QFI)による推定精度に及ぼす多体効果の影響について検討する。
ハイゼンベルクスケーリング精度を達成する上でスピン異方性は不可欠である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-30T08:20:26Z) - Unimon qubit [42.83899285555746]
超伝導量子ビットは、量子コンピュータを実装する最も有望な候補の1つである。
本稿では,高非線形性,dc電荷雑音に対する完全な感度,フラックス雑音に対する感度,共振器内の1つのジョセフソン接合のみからなる単純な構造を結合した超伝導量子ビット型ユニモンについて紹介し,実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-11T12:57:43Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。