論文の概要: Subradiant collective states for precision sensing via transmission spectra

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09050v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 19:10:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.289188
• Title: Subradiant collective states for precision sensing via transmission spectra
• Title（参考訳）: 透過スペクトルを用いた高精度センシングのためのサブラジアント集団状態
• Authors: Diego Zafra-Bono, Oriol Rubies-Bigorda, Susanne F. Yelin,
• Abstract要約: 我々は、量子メトロジーにサブラジアント状態を利用することを提案する。 これらの光学応答が透過スペクトルの鋭く狭い特徴をもたらすことを示す。 この改良された感度は、原子時計操作、エミッタ位置の空間分解イメージングに適用することができ、大域的および空間的に変化するデチューニングの両方を正確に検出することができる。
• 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: When an ensemble of quantum emitters interacts with a common radiation field, their emission becomes collective, giving rise to superradiant and subradiant states, characterized by broadened and narrowed linewidths. In this work, we propose to harness subradiant states for quantum metrology; such states naturally arise in subwavelength-spaced atomic arrays in free space and in small ensembles of emitters coupled to one-dimensional waveguides. We demonstrate that their collective optical response yields sharp, narrow features in the transmittance spectrum, which can be used to enhance sensitivity to external perturbations. This improved sensitivity can be applied to atomic clock operation, spatially resolved imaging of emitter positions, and enables precise detection of both global and spatially varying detunings (such as those induced by electromagnetic fields or gravitational gradients).
• Abstract（参考訳）: 量子エミッターのアンサンブルが共通の放射場と相互作用すると、その放出は集合的になり、拡張された線幅と狭められた線幅を特徴とする超ラジアン状態と亜ラジアン状態が生じる。 本研究では、自由空間におけるサブ波長空間の原子配列や、1次元の導波路に結合した小さなエミッタのアンサンブルに自然にそのような状態が生じる、量子力学のサブラジアント状態を活用することを提案する。 これらの光学応答は、透過スペクトルの鋭く狭い特徴を生じさせ、外部摂動に対する感度を高めることができることを示した。 この改良された感度は、原子時計の操作、エミッタの位置の空間分解イメージングに適用することができ、大域的および空間的に変化するデトゥニング(電磁場や重力勾配によって誘導されるものなど)の正確な検出を可能にする。

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