論文の概要: Exponentially enhanced sensing through nonreciprocal light propagation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.16895v1
- Date: Fri, 21 Nov 2025 02:17:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-24 18:08:18.862672
- Title: Exponentially enhanced sensing through nonreciprocal light propagation
- Title（参考訳）: 非相互光伝搬による指数的高感度センシング
- Authors: Paul-Édouard Blanchard, Alexander McDonald, Philippe St-Jean,
- Abstract要約: 非相互光伝搬は、システムサイズと指数的にスケールする信号対雑音比で小さな摂動を検出することができる。
本研究は,超伝導回路の光学的読み出しを含むリモートセンシングに応用可能な,非エルミチアンセンシングの新しいパラダイムを開拓する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.02177719060884
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Non-reciprocity is a key resource for pushing the performance of photonic devices beyond the fundamental limits imposed by Lorentz reciprocity. Here, we report on the realization of an optical sensor where non-reciprocal light propagation allows detecting small perturbations with a signal-to-noise ratio (SNR) that scales exponentially with system size. Our approach is based on encoding two Hatano-Nelson (HN) chains, which is equivalent to the bosonic Kitaev model, within the resonant modes of an electro-optics frequency comb. Non-reciprocal light propagation in the frequency domain is realized through simultaneous phase and amplitude modulation of the circulating field inside the optical fiber cavity. We demonstrate the sensing of a small modulating tone coupling the two HN chains with a SNR that scales exponentially with the lattice size, formed from up to 70 frequency modes per chain. Our results open a new paradigm in non-Hermitian sensing, with potential applications in remote sensing including the optical readout of superconducting circuits.
- Abstract（参考訳）: 非相互性(non-reciprocity)は、ローレンツの相互性によって課される基本的限界を超えてフォトニックデバイスの性能を推し進めるための重要なリソースである。
本稿では,信号対雑音比 (SNR) で小さな摂動を検出できる光センサの実現について報告する。
提案手法は, 電気光学周波数コムの共振モードにおいて, ボソニック・キタエフモデルと等価な2つのハタノ・ネルソン(HN)鎖を符号化することに基づいている。
周波数領域における非相互光伝搬は、光ファイバーキャビティ内の循環磁場の同時位相と振幅変調により実現される。
本研究では,2つのHN鎖とSNRを結合し,最大70個の周波数モードから形成される格子サイズに指数関数的にスケールする小さな変調トーンをセンサとして示す。
本研究は,超伝導回路の光学的読み出しを含むリモートセンシングに応用可能な,非エルミチアンセンシングの新しいパラダイムを開拓する。
関連論文リスト
- Optically tunable linear and nonlinear enhancement of index of refraction [2.3592914313389253]
屈折率調整による材料の光学特性の制御は、現在の最先端技術に革命をもたらし、高損失媒体における光伝搬を制御できる。
量子力学的アプローチを用いて線形および非線形状態における屈折率(EIR)のテクステンスメントのプラズモニックアナログの能動的光学的チューニングを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-21T12:39:40Z) - Passive photonic CZ gate with two-level emitters in chiral multi-mode waveguide QED [41.94295877935867]
共伝播光子間の受動条件ゲートを2レベルエミッタアレイで設計する。
鍵となる資源は、エミッタアレイの2つの導波路モードへのキラルカップリングによって誘導される効果的な光子-光子相互作用を利用することである。
我々は、この非線形位相シフトを利用して、異なる量子ビット符号化における条件付き決定性フォトニックゲートを設計する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-08T18:00:25Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Controlling Frequency-Domain Hong-Ou-Mandel Interference via
Electromagnetically Induced Transparency [5.467400475482669]
ホン・ウー・マンデル干渉(HOM)は、単一光子の非古典的な性質を示す魅力的な量子現象である。
本研究では,電磁誘導型透過型ダブルロンバダ$4波混合システムについて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-14T08:22:09Z) - Resolving Fock states near the Kerr-free point of a superconducting
resonator [51.03394077656548]
我々はSNAIL(Superconducting Asymmetric Inductive eLement)で終端する可変非線形共振器を設計した。
我々はこのKerr自由点付近に励起光子を持ち、このデバイスをトランスモン量子ビットを用いて特徴づけた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-18T09:55:58Z) - Tunable directional photon scattering from a pair of superconducting
qubits [105.54048699217668]
光とマイクロ波の周波数範囲では、外部磁場を印加することで調整可能な方向性を実現することができる。
伝送線路に結合した2つのトランスモン量子ビットで調整可能な指向性散乱を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-06T15:21:44Z) - Parametrically enhanced interactions and non-trivial bath dynamics in a
photon-pressure Kerr amplifier [0.0]
超伝導量子干渉装置(SQUID)を含む高周波回路とマイクロ波空洞との光子圧結合を実装した。
我々は,光子圧単光子カップリング速度のKerrに基づく向上と,増幅器系における1桁のコオペラティティの増大を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-22T21:40:23Z) - Tunable Anderson Localization of Dark States [146.2730735143614]
超伝導導波路量子電磁力学系におけるアンダーソンの局在について実験的に検討した。
サブラジアント暗黒モード近傍での伝送係数の指数的抑制を観測する。
この実験は、新しいプラットフォーム上での様々なローカライゼーション現象の研究の扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-25T07:52:52Z)
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。