Fugu-MT 論文翻訳(概要): Beyond Qubits: Multilevel Quantum Sensing for Dark Matter

論文の概要: Beyond Qubits: Multilevel Quantum Sensing for Dark Matter

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.19918v1
Date: Wed, 22 Oct 2025 18:00:03 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-10-25 03:08:16.615292
Title: Beyond Qubits: Multilevel Quantum Sensing for Dark Matter
Title（参考訳）: ダークマターのためのマルチレベル量子センシング
Authors: Xiaolin Ma, Volodymyr Takhistov, Norikazu Mizuochi, Ernst David Herbschleb,
Abstract要約: 量子フィッシャー情報のシーケンス非依存的な4倍の増大をもたらす普遍的なクォート・フレームワークを提案する。超軽量ダークマターサーチでは、スピン-1NV中心のクエットは、クビットを超える桁数で軸-電子カップリングリーチを高めることができる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.23332469289621785
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Quantum sensing with qubits has advanced fundamental physics searches, but higher dimensional systems offer untapped potential. We present a universal qutrit framework that yields a sequence-independent fourfold increase in quantum Fisher information and a twofold gain in sensitivity. In ultralight dark matter searches, spin-1 NV-center qutrits can enhance the axion-electron coupling reach by an order of magnitude beyond qubits. This principle applies broadly to multilevel quantum systems including superconducting, neutral atom and trapped-ion qutrits, establishing higher dimensional sensing as a powerful tool for probing new physics.
Abstract（参考訳）: 量子ビットを用いた量子センシングは基礎物理学的な探索が進んでいるが、高次元システムは未発見のポテンシャルを提供する。本稿では、量子フィッシャー情報のシーケンス非依存的な4倍の増大と感度の2倍の利得をもたらす普遍的なクォートフレームワークを提案する。超軽量ダークマターサーチでは、スピン-1NV中心のクエットは、クビットを超える桁数で軸-電子カップリングリーチを高めることができる。この原理は超伝導、中性原子、閉じ込められたイオン四重項を含む多層量子系に広く適用され、新しい物理を探索するための強力なツールとして高次元のセンシングが確立される。

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