論文の概要: Passive detection of Schwinger boson dynamics via a qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.00108v1
- Date: Tue, 30 Sep 2025 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 21:54:12.78356
- Title: Passive detection of Schwinger boson dynamics via a qubit
- Title(参考訳): 量子ビットを用いたシュウィンガーボソンダイナミクスのパッシブ検出
- Authors: Ioannis Petrides, Arpit Arora, Prineha Narang,
- Abstract要約: 本稿では,トランスモン量子ビットがマイクロ波クロス共振器に容量的に結合する集積フォトニックデバイスを提案する。
このスキームでは、トランモン量子ビットは制御素子と受動検出器の両方として二重の役割を果たす。
本研究では,トランスモンとクロス共振器の結合強度と位相を調整することにより,相互作用のダイナミクスを選択的に制御できることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum sensing landscape has been revolutionized by advanced technologies like superconducting circuits and qubit-based systems which have furthered the ability to probe and understand fundamental properties of quantum matter. Here, we propose an integrated photonic device where a transmon qubit capacitively couples to a microwave cross-resonator, and the setup is employed for sensing of time reversal broken order in materials. In this sensing scheme, the transmon qubit plays a dual role as both a control element and a passive detector, while the photonic cross-resonator serves as the host for the sample, enabling a contact-free spectroscopic method suitable for studying materials where reliable electrical contacts are challenging to obtain, e.g., in van der Waal 2D heterostructures. We show that by tuning the coupling strength and phase between the transmon and the cross-resonator, the system allows selective control over the interaction dynamics and leads to a highly sensitive detection method that can be compactly understood in terms of evolution of excited state population and quantum metric of the resonator-transmon hybrid state. This architecture has the potential to host a wide range of quantum phenomena that can be precisely encoded in the dynamics of the transmon qubit and, in this way, potentially allows access to elusive aspects of correlated materials.
- Abstract(参考訳): 量子センシングの展望は、超伝導回路や量子ビットベースのシステムのような先進技術によって革新され、量子物質の基本的な性質を探索し理解する能力が向上した。
本稿では,トランスモン量子ビットがマイクロ波クロス共振器に容量的に結合する集積フォトニックデバイスを提案する。
このセンシング方式において、トランスモンキュービットは、制御素子と受動検出器の両方として二重の役割を担い、フォトニッククロス共振器はサンプルのホストとして機能し、ファンデルワール2Dヘテロ構造において、信頼性の高い電気接点を得るのが困難な材料の研究に適した接触のない分光法を実現する。
本研究では,トランスモンとクロス共振器の結合強度と位相を調整することにより,相互作用のダイナミクスを選択的に制御し,励起状態の集団の進化と共振器-共振器ハイブリッド状態の量子メートル法をコンパクトに理解可能な高感度検出法を実現することを示す。
このアーキテクチャは、トランスモン量子ビットの力学で正確にエンコードできる幅広い量子現象をホストする可能性があり、この方法では、相関した物質の解像的な側面にアクセスできる可能性がある。
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